取代饲养细胞，合成成分帮助干细胞“永葆青春”

　　

生物通报道：现在通用的干细胞培养基没有严格指标，每一批都不同，对实验结果影响很大。最近Scripps研究所、Novartis Research Foundation基因组研究所以及Max Planck研究所研究人员发现一种合成物质能够维持小鼠胚胎干细胞生长和自我更新，为干细胞培养提供了一种简单的新选择，详细内容刊登于上周PNAS。新合成成分将加速干细胞研究进程，向细胞生物学研究提供新观点，辅助癌症、帕金森氏症等疾病的治疗。

干细胞生长和分化条件从未确定，阻碍了胚胎干细胞研究。胚胎干细胞培养基经常包被有失活的纤维原细胞，即所谓的饲养细胞（feeder cells）。饲养细胞为胚胎干细胞提供合适的附着面，并且向培养基中释放大量营养物质，在维持干细胞的未分化状态。多种其它因子也帮助干细胞生长，维持干细胞的全能性。问题在于传统培养条件具有可变性，研究人员很难确定特定分子对于实验结果的影响。

研究小组带头人丁盛（Sheng Ding，音译）说：“利用未经定义的培养条件，阻碍了干细胞研究和应用。”饲养细胞也可能引入病毒和其它类型感染，导致干细胞对人类免疫系统具有抗原性。

丁盛及其同事着手解决干细胞培养中存在的这些问题。他们对Scripps Research库中成千上万种合成小分子进行高通量筛选，希望能够找到一种可以取代饲养细胞和辅助因子的成分。最初筛选出一组能够促进细胞生长的嘧啶，接着研究小组研制了这组嘧啶的类似物，并证明这些类似物只含有唯一一种相同成分，将此成分命名为“pluripotin”。Pluripotin在标准基础培养基中能够独自辅助小鼠胚胎干细胞自我更新，维持全能性。

丁盛等已经证实pluripotin能够促进人类胚胎干细胞生长，尽管还需要其它一些因子维持干细胞全能性。然而，研究小组已经开始筛选Scripps Research库，希望能够找到一种合成成分或组分能够维持人类胚胎干细胞，如同pluripotin维持小鼠胚胎干细胞一样。正在进行的pluripotin实验显示pluripotin依赖于一种从未发现的新机制控制干细胞，同时抑制RasGAP和 ERK1两种蛋白的活性（这两种蛋白都具有诱导细胞分化的能力）。

“pluripotin作用机制提供了维持、增殖干细胞的新策略，”丁盛说，“单一分子操纵两组不同靶标去实现目的生物学效果，这种发现对于药物研发的基础也有提示作用。”Pluripotin以及后继的组分将帮助研究人员对干细胞系进行有效操作，也有助于干细胞研究的实际应用。

研究工作在改善干细胞培养基之外还有其它的价值。“Pluripotin以及其它相似分子将改进人们对控制干细胞命运的分子机制的认识，最终有助于体内干细胞生物学研究和医疗研究。”丁盛说。（生物通记者 子元）