华裔科学家PNAS发现干细胞“温室”

　　

生物通报道：来自斯坦福大学医学院的研究人员发现抽出的人体脂肪是培养干细胞的最佳“温室”，利用从脂肪培育的干细胞，可以迅速转为其它身体细胞，用以修复皮肤、内脏、肌肉、骨骼。而且这种脂肪细胞并不需要小鼠纤维原细胞，这可能有助于减少在人类患者身上使用时导致并发症的因素。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》上。

领导这一研究的是斯坦福大学华裔科学家吴庆明博士，现任斯坦福大学心血管与放射医疗学助理教授，其实验团队成功开发新技术培养出可发展成各种不同形式细胞的多潜能干细胞，曾获国家健康研究院 (National Institutes of Health)创新奖，150万美元研究经费。

2007年日本京都大学首次研发出利用人体皮肤细胞，培育出干细胞，而不需另用胚胎来培植，称为IPS Cells。之后大多数把成体细胞重编程从而变成其他类型的细胞用于研究或疾病治疗的尝试都把重点放在了皮肤细胞上。但是尽管皮肤成纤维细胞可以被诱导产生干细胞系，这个利用成体细胞的过程极为耗时而且效率低下。

在这篇文章中，研究人员发现了成体干细胞的更可行的一种来源——从脂肪培育的干细胞，每个人体内都有脂肪，全美30%到40%的人过重。由于脂肪来源很多，不像其它细胞需要三周的特别培育，在脂肪中就可以快速的培育出干细胞，也可以快速设定这些干细胞，应用到需要的地方。

研究人员从45-60岁的成年人体内分离出了脂肪细胞并尝试利用一种现有的遗传打靶方法把这些细胞重编程成为干细胞。与此同时，这组科学家用成体皮肤细胞进行了同样的处理，结果脂肪细胞产生成体干细胞的的速度几乎是皮肤细胞的2倍，效率几乎是皮肤细胞的20倍。

而培育iPS细胞涉及4种转录因子（Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）的表达，在皮肤成纤维细胞中，这4种转录因子基本不表达或表达水平很低；而在脂肪干细胞内，2种转录因子的表达水平高于皮肤成纤维细胞，表明在初始状态下，脂肪干细胞更容易被诱导。

研究人员在脂肪干细胞和皮肤成纤维细胞中分别加入能够编码4种转录因子的基因后，约0.01%的皮肤成纤维细胞转变为iPS细胞，而转变为iPS细胞的脂肪干细胞达0.2%，是前者的20倍。利用脂肪干细胞培育的iPS细胞也通过了有关测试，它们能够分化成人体内的神经细胞、肌肉细胞以及肠上皮细胞等。此外，利用脂肪干细胞培养iPS细胞不需要饲养细胞，这无疑提高了其安全性。

但是需要指出的是，这一研究要运用到医学上，还有很长一段路要走，首先需要克服的问题在于细胞的基因改造时，有可能改变DNA结构，甚至引起肿瘤。研究的下一步，将是如何不引起DNA的变异。 干细胞最有用的应用，是在某种疾病如心脏病人身上，抽出脂肪，培育出心脏干细胞，用这些培育出的干细胞进行不同的药物测试，再用这些干细胞和原来细胞相比较，找出可行的治疗，将是医学上的一大优势及突破。

在之前的研究中，匹兹堡大学医学院研究人员也从脂肪组织中分离、培养出人类造血干细胞，他们利用流式细胞计数法定时探测培养基中造血干细胞，发现了早期和成熟的红细胞，而且发现CD34＋细胞与新分离骨髓中的CD34+细胞出现频率几乎相同。这项研究为接受放疗的血癌患者提供了另一个重要的细胞源。

（生物通：万纹）

原文摘要：

"Feeder-free derivation of induced pluripotent stem cells from adult human adipose stem cells," 作者Ning Sun, Nicholas J. Panetta, Deepak M. Gupta, Kitchener D. Wilson, Andrew Lee, Fangjun Jia, Shijun Hu, Athena M. Cherry, Robert C. Robbins, Michael T. Longaker和Joseph C. Wu