再生医学新突破:分离脂肪干细胞有望改变干细胞分化畸胎瘤的命运

2015/3/25 14:33:53

加州大学洛杉矶分校妇产科的研究人员从人体脂肪细胞中分离出新类型多能干细胞,其不经过遗传改造也能分化成人体所有细胞类型,以及在之前的研究中也没有让动物模型形成畸胎瘤,因此Muse-AT干细胞有望成为治疗心脏病等复杂疾病的革命性疗法。

再生医学新突破:分离脂肪干细胞有望改变干细胞分化畸胎瘤的命运

加州大学洛杉矶分校妇产科的研究人员从人体脂肪细胞中分离出新类型多能干细胞(具有原始性和抗逆性),其不经过遗传改造最终也能分化成人体所有细胞类型。这项为期两年的研究成果发表在《PLOS ONE》期刊上。

再生医学新突破:分离脂肪干细胞有望改变干细胞分化畸胎瘤的命运

Muse-AT干细胞是如何发现的

从脂肪细胞中发现的多能干细胞(Muse-AT)表现出多细胞系分化和抗逆性特点,它是在一次“科学事故”中发现的:实验过程中一台设备出现故障,杀死了除Muse-AT以外的所有干细胞。加州大学洛杉矶分校妇产科的副研究员Gregorio Chazenbalk称,Muse-AT细胞不仅能够在恶劣环境下生存,还能在恶劣环境下被激活其分化潜能。

Muse-AT干细胞是在抽脂过程中从脂肪细胞分离出的,表达出胚胎干细胞中的多个标记分子,可分化成肌肉、骨骼、脂肪、心脏、神经和肝脏细胞。对遗传特征检测后证实其具有特异性分化功能,以及被重新植入人体(进行激活处理)内具有再生组织能力。

再生医学新突破:分离脂肪干细胞有望改变干细胞分化畸胎瘤的命运

Chazenbalk补充道:“Muse-AT干细胞在脂肪组织中处于休眠状态,待到恶劣条件出现时,它们才活化,并像肿瘤细胞一样表现出非常强的生存力。在进一步研究和临床试验中,新发现的干细胞经证实可成为治疗多种疾病(如:心脏疾病、中风、组织损伤和神经再生)的革命性疗法。

对Muse-AT干细胞的纯化和分离,不需要使用细胞分选仪或者是其它专业的高科技设备,这是因为它们即能以悬浮生长的方式生成细胞球,也能以贴壁生长的方式形成细胞斑(形状上看类似于人体胚胎干细胞。)

再生医学新突破:分离脂肪干细胞有望改变干细胞分化畸胎瘤的命运

Eli and Edythe再生医学和干细胞研究中心的科学家Chazenbalk称:“我们能够使用一种简单而高效的方法去分离这类细胞,大约需要6个小时就可从脂肪细胞中获取。这项研究提供了令人鼓舞的、具有多能分化潜能的脂肪干细胞来源,以及快速对其分离的新方法。而Muse-AT干细胞似乎表现出比一般脂肪干细胞更早的原始性,这让它在再生医学领域成为潜在的、优良的干细胞来源。”

Muse-AT干细胞的潜在用途

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Chazenbalk补充道,目前多能干细胞的两大主要来源分别是,胚胎干细胞和诱导多能干细胞(将皮肤细胞转化成胚胎样细胞),但是,这两类细胞在增殖和分化上都表现出不可控性,从而导致难于避免的畸胎瘤或者是肿瘤。在解决这一缺陷问题上,研究进展极其缓慢。

日本Tokohu大学的一个研究小组最初发现Muse干细胞,只不过它取自于骨髓和皮肤,而非脂肪。该研究小组发现在动物模型中Muse干细胞没有形成畸胎瘤,而加州大学洛杉矶分校的研究小组将进一步研究, Muse-AT干细胞是否能避免畸胎瘤的形成。

Chazenbalk称,Muse-AT干细胞不仅提供了再生医学领域的一个潜在干细胞来源,而且有助于更好地了解肿瘤细胞(Muse-AT干细胞和肿瘤细胞是已知的、具有抗逆性的细胞类型)。

作为下一步研究,Chazenbalk和研究小组将在动物模型中利用Muse-AT干细胞去再生损坏的或功能丧失的组织,从而确定它在机体内生长和执行功能的有效性,以及将来用于临床实验的潜在性。

研究报告称:“由于抽脂是一种非侵入性的安全操作,以及分离Muse-AT干细胞的技术是简单而高效的,所以Muse-AT干细胞有望成为多能干细胞的理想来源,并将对再生医学领域产生潜在的、关键的影响。”

这项研究的资助方是由加州大学洛杉矶分校妇产学院、Eunice Kennedy Shriver儿童健康与人体发育国立机构、美国国立卫生研究院(合作协议代码U54 HD071836)和日本东北大学干细胞生物学学院。