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胚胎干细胞可以创建无蛋

Published on June 8, 2007 at 12:13 PM · No Comments

胚胎干细胞是独一无二的,因为他们可以发展成几乎任何类型的组织,一个属性称为全能性。

体细胞核转移(“治疗性克隆”)提供了创建定制胚胎干细胞与病人自身的DNA,希望有一天。在这里,一个人的DNA将放入一个鸡蛋,导致房屋供应的干细胞的胚泡。但要进入这些细胞,研究人员必须摧毁一个可行的胚胎。

现在,怀特黑德研究所的科学家已经证明胚胎干细胞可以创建无蛋。科学家们通过基因操纵成熟的皮肤细胞从小鼠,改变了这些细胞成多能状态,出现在每一个胚胎干细胞相同的。没有鸡蛋,没有胚胎被毁坏。

,说:“白石会员和麻省理工学院生物学教授鲁道夫詹尼士,论文的高级作者,将出现在”自然“在线6月6日”,所有的标准,我们可以申请,这些重编程细胞是从胚胎干细胞无异。

更重要的是,这些重新编程的皮肤细胞可以上升到活体小鼠,每一种类型的组织作出贡献,甚至可以通过后代的生殖细胞(精子或卵子)的传输。 “种系传播是最终和决定性的证明,这些细胞传统衍生的胚胎干细胞可以做什么都可以做,补充说:”詹尼士。

两个额外的论文报告了类似的结果。首先,由京都大学山中伸弥,将刊登在性质相同的问题。从康拉德Hochedlinger的第二,以前的詹尼士实验室,目前在马萨诸塞州总医院和哈佛干细胞研究所的再生医学中心,将出现在细胞“杂志上的干细胞的创刊号。此外,另一个凯文Eggan性质的文件,哈佛干细胞研究所和詹尼士实验室的前成员,介绍了小鼠受精卵,而不是鸡蛋,用体细胞核转移。

詹尼士警告说,所有这些结果是初步的,原则的证明。这将是一段时间,我们才知道什么可以和什么不能做在人类。人类胚胎干细胞保持多能干细胞的黄金标准,它是一个有必要继续通过传统手段的胚胎干细胞的研究。“

在2006年8月,在京都大学研究人员小组领导的山中报道了具有里程碑意义的发现,通过在老鼠的皮肤细胞激活四个基因,他们可以重新编程细胞成类似胚胎干细胞的多能干状态。然而,由此产生的细胞是有限的,当真正的胚胎干细胞相比,“京都队无法从这些细胞产生的活体小鼠。

一个研究小组决定复制此实验,而炼油某些技术方面的问题。这个小组由詹尼士实验室的博士后研究人员马吕斯Wernig,亚历山大迈斯纳和Tobias Brambrink;研究生露丝工头和古曼兴,从布拉德利伯恩斯坦在马萨诸塞州总医院的的实验室的研究员。康拉德Hochedlinger以前詹尼士实验室,并正在朝他自己的实验室在美国马萨诸塞州总医院,也作出了贡献。

使用称为人工病毒载体,激活团队一批老鼠的皮肤细胞中相同的四个基因。这些基因OCT4,SOX2,c - Myc和KLF4,被称为转录因子,这意味着它们调节其他基因的大型网络。虽然Oct4和Sox2基因在胚胎发育的早期阶段通常是活跃,他们通常会关闭,当胚胎已经超越囊胚阶段开发。

Wernig“,说:”我们正在与成千上万的细胞,我们需要制定一个精确的方法挑选出那些稀有细胞重新编程的实际工作。 “平均而言,它仅适用于在1000细胞”

为了测试重新编程,团队决定到零上Oct4和另一个称为Nanog基因的转录因子。这些胚胎干细胞特性的两个特点是只有在充分的多能干细胞活跃。招会想出一个办法,收获Oct4的和Nanog基因的活性细胞从其他人口。

答案是在实验室技术称为“同源重组的形式。”在这里,科学家们已知有毒的药物新霉素抗性的遗传物质,并拼接成Oct4和Nanog身边的每个单元格的右边的基因组。如果Oct4和Nanog接通,耐药性的DNA也将春天化为行动。然后,研究人员添加新霉素的细胞。只有那些完全重新编程,以积极的Oct4和Nanog的细胞存活。

接下来,研究小组通过测试的电池跑,这些细胞中,看到如果他们能发现任何重大的差异,这些细胞和胚胎干细胞的正常。

“在所有的测试中,无论是遗传和表观遗传,并没有区分这两个群体的分子标记,”迈斯纳说。

但确切的证据证明,只有通过展示这些细胞可以发展成任何一种人体组织和​​细胞类型。研究人员在三种方式来看待这个问题。

首先,他们荧光标记的这些重编程细胞注入,最终产生了活体小鼠的早期胚胎。虽然这些小鼠的重新编程的细胞和从原胚自然细胞组成,荧光标记显示,重新编程的细胞鼠标一切从血液,头发的颜色五脏六腑所有的组织类型作出了贡献。

接下来,他们培育出了这些小鼠,发现在随后的一代重新编程的细胞谱系,证明这些新细胞的生殖系作出了贡献。

最后,小组注意到另一个实验室的技术优势,包括创建一个基因异常的胚胎,其细胞的所有4个染色体,而不是两个。由于这种异常的形成,胚胎只能形成一个胎盘,并不能发展成一个足月的胎儿。研究人员注入这个胚胎再编程的细胞,然后植入子宫。最终现场妊娠后期胎儿可能被收回完全是从重新编程的细胞。

“这是最严格的标准,任何人都可以使用,以确定是否一个细胞是多能干,说:”詹尼士。

尽管如此,许多技术障碍仍然可能对人体细胞的翻译这项工作。例如,用于隔离的多能干细胞的同源重组技术尚未在人类胚胎干细胞的工作。此外,使用含有病毒载体的细胞,可对健康构成的风险。

“我们很乐观,这可以在人类细胞中的日常工作​​,说:”Wernig。 “我们只需要找到新的战略,以实现这一目标,就目前而言,只会是过早的,不负责任,说我们不再需要胚胎干细胞研究的鸡蛋。”

http://www.wi.mit.edu/