《Stem Cells》:干细胞诱导新技术 取代iPS?

【字体: 时间:2009年07月31日 来源:生物通

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  生物通报道,伊利诺大学动物生物科学系,基因组科学系,营养学系的科学家在最近一期的《Stem Cells》上发表研究性文章Direct Transdifferentiation of Stem/Progenitor Spermatogonia Into Reproductive and Nonreproductive Tissues of All Germ Layers 解析将性细胞转换为体细胞的特殊技术。

  

生物通报道,伊利诺大学动物生物科学系,基因组科学系,营养学系的科学家在最近一期的《Stem Cells》上发表研究性文章Direct Transdifferentiation of Stem/Progenitor Spermatogonia Into Reproductive and Nonreproductive Tissues of All Germ Layers 解析将性细胞转换为体细胞的特殊技术。

 

目前研究最热门的课题莫过于再生医学领域的iPS技术,因iPS可成为胚胎干细胞的替代品而备受关注,而伊利诺大学的科学家们却开发了一种新的诱导技术,无需病毒载体可直接将精原干细胞转化为其他类型的体细胞。如果这一技术成功,科学家们是否就无需绕道iPS直接诱导体细胞。

 

两者的区别在于:iPS技术多一个步骤。iPS技术:体细胞→诱导多能干细胞→各种类型的体细胞;新的诱导技术:精原干细胞→各类体细胞。

 

Paul S. Cooke研究小组利用上皮细胞和间质组织间不同寻常的互动作用,达到了转换精原干细胞的目的。实验中,他们将同系交配的老鼠的精原干细胞放置于前列腺间质上,在体内进行嫁接结合后,精原干细胞便逐渐生长成为前列腺上皮细胞。而与皮肤间质结合并在体内成长后,精原干细胞则可变成皮肤上皮细胞。他们甚至可以利用子宫间质将精原干细胞转换成子宫上皮细胞。为确保实验的准确性,研究人员使用基因中标注了绿色荧光标记的老鼠细胞进行了反复实验。

 

据科技日报报道,该研究的领导人、伊利诺大学的生物科学教授保罗·库克指出,新形成的细胞组织具有前列腺、皮肤或子宫组织的所有物理特性,也能产生这些组织的指示性标记,而它们的外表和行为也不再像精原干细胞。

 

库克表示,他们希望开发出一种新方法,利用人类自身的精原干细胞和基质(成人体内的间质组织),来产生新的皮肤细胞或其他需要的组织,如用来替换烧伤的皮肤。目前,他们正在研究卵巢干细胞是否具有同精原干细胞一样的转换能力。

 

生物通点评:如果这一技术可以扩展开来,并很好的在临床上应用,那么这项技术可能在部分领域取代iPS技术,因为iPS技术比这一技术多出一个环节,并且这个环节的成功率并不高。

(生物通  小茜)

生物通推荐原文检索:

Direct Transdifferentiation of Stem/Progenitor Spermatogonia Into Reproductive and Nonreproductive Tissues of All Germ Layers

 

Liz Simona, Gail C. Ekmana, Natalia Kosterevaa, Zhen Zhanga, Rex A. Hessa, Marie-Claude Hofmanna,b, Paul S. Cookea,c

aDepartment of Veterinary Biosciences,University of Illinois, Urbana, Illinois, USA

bInstitute for Genomic Biology, and University of Illinois, Urbana, Illinois, USA

cDivision of Nutritional Sciences, University of Illinois, Urbana, Illinois, USA

 

Abstract

Pluripotent stem cells have great clinical potential for tissue regeneration/repair in humans. The use of embryonic stem (ES) cells is ethically controversial, leading to searches for other sources of pluripotent stem cells. Testicular spermatogonial stem cells (SSCs) produce the spermatogenic lineage. Under in vitro conditions, SSCs have the ability to give rise to pluripotent ES-like cells. We hypothesized that stem/progenitor spermatogonia could directly transdifferentiate into different tissue types if they were recombined with inductive mesenchymes from fetal/neonatal organs using a tissue separation/recombination methodology and grown in vivo. Green fluorescent protein transgenic mice were used to track cell lineages. Our results indicate that stem/progenitor spermatogonia recombined with the appropriate mesenchyme can directly transdifferentiate in vivo into tissues of all germ layers, including prostatic, uterine, and skin epithelium. In addition, transdifferentiated tissue expressed molecular, histological, and functional markers of the appropriate epithelium. The ability of stem/progenitor spermatogonia to directly generate various epithelia emphasizes their clinical potential, and if adult human SSCs have similar properties, this may have applications in human regenerative medicine. STEM CELLS 2009;27:1666–1675

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