中科院外籍科学家新文章解析iPS细胞理想来源

【字体: 时间:2011年06月15日 来源:生物通

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  近日来自中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究人员在新研究中发现人体尿液中的肾管状细胞是诱导多能干细胞的理想来源之一。这一提取方法相比于其他办法更简单,且重现性好,所产生的诱导多能干细胞表现出很好分化能力。

  

生物通报道  近日来自中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究人员在新研究中发现人体尿液中的肾管状细胞是诱导多能干细胞的理想来源之一。这一提取方法相比于其他办法更简单,且重现性好,所产生的诱导多能干细胞表现出很好分化能力。相关研究论文《尿液,诱导多能干细胞的理想来源之一》于6月3日在《美国肾脏学会期刊》(Journal of the American Society of Nephrology)上在线发表。

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这项研究由广州生物医药与健康研究院Miguel A. Esteban研究组和裴端卿研究组合作完成,其中Miguel A. Esteban博士早年毕业于西班牙纳瓦拉大学,2007年加入广州生物医药与健康研究院,主要从事肿瘤干细胞研究。

自从诱导多能干细胞技术出现后,世界各地的研究者都在对这项技术进行研究开发,它不仅具有胚胎干细胞的多能性,而且不涉及人类伦理问题,对再生医学来说,有着不可估量的潜在价值。目前,人体的许多细胞组织都能够被成功诱导成为多能干细胞,比如皮肤的成纤维细胞、角质细胞、神经干细胞、羊水细胞、血液细胞等等,但是哪种组织细胞来源最好,目前尚无定论。
 
对此,Miguel Esteban解释称,有时候在有某些皮肤病或者血友病、艾滋病等血液疾病病人身上,未必能从他们的皮肤成纤维细胞或者血液细胞中提取出诱导干细胞,因为他们的这些细胞可能不健康。
 
因而,他们开始寻找其他方法获取,为病人们减轻不必要的痛苦。他们随机挑选了13名年龄为20至30岁的不同肤色的人群,从他们的尿液中分离出来源于肾的管状细胞的尿细胞,用肾上皮细胞培养基培养之后,再用逆转录病毒感染的方法将四种外源因子导入到这13名供者的尿细胞中,16至25天内,出现胚胎干细胞样的克隆,再将这些克隆挑出来继续培养,最终获得稳定的诱导多功能干细胞。
 
为了鉴定这些尿细胞来源的多能干细胞是否具有良好的分化能力,Miguel Esteban将尿细胞向三胚层定向分化,分别为外胚层的神经元细胞,中胚层的心肌细胞,和内胚层的肝细胞。经实验鉴定,这些分化的心肌细胞具有动作电位和钙流,证明其具有生理功能。
 
Miguel Esteban表示,利用尿液进行诱导的技术操作更直接,只需要病人上一趟厕所即可,它的应用范围广、可避免其他方法产生诸多问题,而且采集尿液是临床检查中常规检测手段之一,可能会给更多的病人提供获得疾病多能干细胞模型的机会。Miguel Esteban还强调,由于肾小管具备不断重生的能力,它除了转换成诱导多能干细胞外,还能转换成为其他的细胞类型,并用于组织重建,因此在不久的将来,人造器官不是没有可能。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

Generation of induced pluripotent stem cells from urine

Forced expression of selected transcription factors can transform somatic cells into embryonic stem cell (ESC)-like cells, termed induced pluripotent stem cells (iPSCs). There is no consensus regarding the preferred tissue from which to harvest donor cells for reprogramming into iPSCs, and some donor cell types may be more prone than others to accumulation of epigenetic imprints and somatic cell mutations. Here, we present a simple, reproducible, noninvasive method for generating human iPSCs from renal tubular cells present in urine. This procedure eliminates many problems associated with other protocols, and the resulting iPSCs display an excellent ability to differentiate. These data suggest that urine may be a preferred source for generating iPSCs.

作者简介:

Miguel A. Esteban

简历:
1988-1994 学士学位, 医学与外科学专业 纳瓦拉大学 (Pamplona, 西班牙)
1999-2003 博士学位, 生物化学与分子生物学专业 马德里自治大学 (西班牙)
1991-1992 纳瓦拉大学病理学系,研究助理
1992-1993 纳瓦拉大学微生物学系,研究助理(纳瓦拉大学是西班牙最知名的医科类大学)
1995-1998 免疫学临床专业资格 (需通过国家水平考试)公主医院 (马德里,西班牙)急症科夜间轮值医生
2004-2007 伦敦帝国学院医学部肾脏实验室,副研究员(主任:Patrick Maxwell教授)
2007年12月 加入广州生物医药与健康研究院,从事肿瘤干细胞研究

研究领域:
Metabolism and cell cycle control in embryonic stem cells.
Molecular pathways underlying the generation of induced pluripotent stem (iPS) cells from somatic cells.
Effects of altered oxygenation (hypoxia) on embryonic and cancer stem cell behavior.

获奖及荣誉:
博士前奖学金BEFI奖(2001), 卡洛斯三世卫生机构
博士前奖学金FPI奖(1999), 马德里自治区
短期访问研究奖(2002) , 卡洛斯三世卫生机构(伦敦帝国学院,肾脏实验室,为期6个月的访问研究)
访问研究奖(2003)), Wellcome Trust基金会,奖金金额超过£90,000; 项目名称: ‘Enzyme-substrate interactions underlying the hydroxylation of Hypoxia-Inducible Factor by oxygen dependent-dioxygenases’
英国一联合癌症研究项目负责人之一(2004),项目经费超过£50,000;项目名称: ‘Role of the von Hippel-Lindau tumour suppressor in regulating intercellular adhesion’
英国一联合癌症研究项目负责人之一(2006),项目经费超过£100,000;项目名称: ‘Role of Hypoxia-Inducible Factor in controlling epithelial-to-mesenchymal transitions’

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