续写Science十大科学突破 中国学者发表iPS新技术

【字体: 时间:2011年01月18日 来源:生物通

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  来自香港的研究人员最新公布了一项干细胞研究新成果,他们利用人类皮肤细胞重编程为诱导多能干细胞,并且将这些干细胞分化培养成可用于治疗的各类细胞,这一过程中无需动物性成分,比如动物血清,活细胞等,因此更适合用于人类临床使用。这些研究成果公布在Cell Stem Cell等3份有关干细胞和心脏病学研究的国际权威学术期刊。

  

生物通报道:来自香港的研究人员最新公布了一项干细胞研究新成果,他们利用人类皮肤细胞重编程为诱导多能干细胞,并且将这些干细胞分化培养成可用于治疗的各类细胞,这一过程中无需动物性成分,比如动物血清,活细胞等,因此更适合用于人类临床使用。这些研究成果公布在Cell Stem Cell等3份有关干细胞和心脏病学研究的国际权威学术期刊。

2010年Science杂志十大科学突破之一就是有关iPS新型培养方法的,这种诱导多功能干细胞技术由于绕开了胚胎干细胞研究面临的伦理和法律等障碍,因此在医疗领域的应用前景非常广阔。但是iPS细胞的应用由于其潜在致癌性和效率低,不利其未来的临床应用,科学家们如果要想借助干细胞疗法治疗疾病仍然需要更多的深入研究。

在最新研究中,研究人员利用一种酶的抑制剂:ROCK(Rho-associated coiled-coil forming kinase/Rho结合酶)抑制剂代替动物成分,刺激干细胞重新编程,从而获得iPS细胞。

一般的iPS细胞重编程过程需要依赖于一些动物成分,比如动物血清和活细胞,但是如果应用到临床,就会导致病人感染动物疾病,而且iPS诱导过程也需要用到病毒因子,这样引入的多余成分可能会造成病人移植干细胞后患上癌症。

研究人员利用ROCK抑制剂诱导iPS细胞,并且利用获得的细胞培养间叶系干细胞,移植到因血管受到破坏而导致肢体功能受损的小鼠身上,结果发现间叶系干细胞可形成新的血管,改善血液循环,这对于各种心血管疾病的治疗来说无疑是一个福音。而且利用这种方法还可以培养多种人体组织细胞,包括心脏、脑、血管、肝脏等,提供了无限量的人类细胞来源,让医生更容易分析疾病的演变过程,以及直接在细胞培养皿上利用这些细胞检测药物反应。

(生物通:万纹)

原文摘要:

A Human iPSC Model of Hutchinson Gilford Progeria Reveals Vascular Smooth Muscle and Mesenchymal Stem Cell Defects.

The segmental premature aging disease Hutchinson-Gilford Progeria syndrome (HGPS) is caused by a truncated and farnesylated form of Lamin A called progerin. HGPS affects mesenchymal lineages, including the skeletal system, dermis, and vascular smooth muscle (VSMC). To understand the underlying molecular pathology of HGPS, we derived induced pluripotent stem cells (iPSCs) from HGPS dermal fibroblasts. The iPSCs were differentiated into neural progenitors, endothelial cells, fibroblasts, VSMCs, and mesenchymal stem cells (MSCs). Progerin levels were highest in MSCs, VSMCs, and fibroblasts, in that order, with these lineages displaying increased DNA damage, nuclear abnormalities, and HGPS-VSMC accumulating numerous calponin-staining inclusion bodies. Both HGPS-MSC and -VSMC viability was compromised by stress and hypoxia in vitro and in vivo (MSC). Because MSCs reside in low oxygen niches in vivo, we propose that, in HGPS, this causes additional depletion of the MSC pool responsible for replacing differentiated cells lost to progerin toxicity.

作者简介:

谢鸿发

香港大学医学院的心脏科,是全球数一数二以始创方法治疗心脏病的中心,是世界上能利用病人自己的骨髓干细胞治疗心脏病,并运用DNA技术发展生物起搏器的少数医疗机构之一;也是全球最先应用心室去纤颤器及单导管起搏设施进行手术、亚太区最先替心脏衰竭病人在起搏器的起动和导管拔除上用上激光技术的专家小组。目前正进行冠心病的多方面研究、心脏起搏、心率不整、心脏衰竭、高血压、心肌细胞再生等。

谢鸿发教授是心脏科专家,他开创了几个新疗法,其中包括利用干细胞使心肌细胞再生。他领导的小组正进行业界首批病人临床测试工作。谢教授是心脏科的学术主管及内科学系的临床教授,也负责学系内的心血管科教研工作。

谢教授正计划在亚洲各地展开大型临床试验,用导管将病人自己的骨髓细胞移殖到心脏,使血管再生,最终目标是要新疗法在将来可以广泛应用在严重心脏病患者身上。

小组的新疗法对心脏病患者疗效的研究报告,已获广泛报导。研究小组正向美国和其他国家发表研究数据。

谢教授的研究成果,为他带来多项美国专利。2002年,他为快速检定心律不整症而发明的贝斯概率监频器获专利登记。2006年,他为减少或杜绝移殖后人类胚胎干细胞及衍生物的致瘤性而开创的基因新方法,获暂准专利。

谢教授另一项发明,是在哺乳类动物心脏里,运用导管输送基因,製造彷生窦房结。

谢教授是皇家内科学院、北美起搏及电流生理学学会等国际机构的成员,也是美国心脏科学院院士、皇家爱丁堡内科医生学院荣授院士、格拉斯哥皇家内外科医生学院院士。
在香港,谢教授是香港心脏专科学院、香港内科医学院、香港医学专科学院的院士。

谢教授屡获邀请在国际会议上发言,包括多个在美国、欧洲、亚洲举行的大型心脏病学会议。教授着作等身,并在32本海内外学报担任评阅工作或编委,其中包括《刺针》、《美国医学期刊》、《美国心脏专科学院期刋》等。
 

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