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最近，科學家們發(fā)現(xiàn)了一種新的方法來制備人類干細胞，可以解決規(guī)模化生產(chǎn)的大問題，這對于充分認識這些細胞的潛力，用其來了解和治療疾病，是至關(guān)重要的。這一研究結(jié)果是由諾丁漢大學、烏普薩拉大學和通用電氣醫(yī)療的一個科學家小組完成的。
人類多能干細胞是未分化的細胞，具有發(fā)展成身體中所有不同類型細胞的獨特能力，已被廣泛應(yīng)用于疾病建模、藥物篩選、再生醫(yī)學和組織工程，隨著它們越來越多的用于臨床和制藥行業(yè)，這些細胞有著巨大的需求只會越來越大。
然而，在現(xiàn)代醫(yī)療保健最佳性能所需的規(guī)模上生產(chǎn)干細胞，目前是不可行的，因為現(xiàn)有的培養(yǎng)方法太昂貴，或依賴于對人類臨床使用不安全的物質(zhì)。
這項新的研究發(fā)表在7月13日的《Nature Communications》，來自諾丁漢大學Wolfson干細胞、組織工程與建模中心，烏普薩拉大學與GE醫(yī)療集團的研究人員，確定了一種新的人類干細胞培養(yǎng)方法，可能促進更快和更便宜的干細胞規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。
這項工作是在瑞典烏普薩拉大學開始的，本文第一作者Sara Pijuan-Galito說：“通過使用一個來自人類血液的蛋白質(zhì)——叫間α抑制劑，我們已經(jīng)在一種基本培養(yǎng)基中制備出了人類多能干細胞，而不需要昂貴和費時的生物基質(zhì)。間α抑制劑以很高的濃度存在于人血液中，目前是標準藥物純化方案的一種副產(chǎn)物。”
“這種蛋白質(zhì)可以使干細胞附著在未改性的組織培養(yǎng)塑料上，并在惡劣條件下改善干細胞的存活率。這是第一種不需要預(yù)處理的生物基質(zhì)用于附著的干細胞培養(yǎng)方法，因此，具有更高的性價比和時效性，為更容易和更便宜的規(guī)模化生產(chǎn)鋪平了道路。”
本研究負責人Cecilia Anneren表示：“因為涂層是一個耗時的步驟，增加了人類干細胞制備的成本，因此，這種新的方法可在大規(guī)模、高通量的細胞培養(yǎng)中，節(jié)省時間和金錢，并對于基礎(chǔ)研究和商業(yè)應(yīng)用都是非常有價值的。”
本文共同作者Cathy Merry博士補充說：“我們現(xiàn)在打算將間α-抑制劑蛋白與我們的創(chuàng)新性水凝膠技術(shù)相結(jié)合，以改善目前的方法來控制細胞的分化，并將其應(yīng)用到疾病的建模。這將有助于許多疾病的研究，但我們的重點是在細胞水平上理解多發(fā)性骨軟骨瘤這樣的罕見?。ㄒ环N遺傳性疾病，與痛苦的骨骼腫塊發(fā)展相關(guān)）。我們的目標是復(fù)制細胞在體內(nèi)經(jīng)歷的3維環(huán)境，這樣，我們的實驗臺生物學在建模疾病中就更為準確。
Sara Pijuan-Galito博士也已經(jīng)獲得了著名的Sir Henry Wellcome博士后獎學金。這將使得她與其他再生醫(yī)學先驅(qū)——Morgan Alexander和Chris Denning教授合作，將間α抑制劑與改進的合成聚合物相結(jié)合。該團隊計劃進一步改善目前的人類干細胞培養(yǎng)，設(shè)計一種經(jīng)濟和安全的方法，可以很容易地轉(zhuǎn)化為大規(guī)模的生產(chǎn)，并可以為患者開始采取細胞療法提供數(shù)十億的細胞。
去年5月份，在Nature子刊《Scientific Reports》發(fā)表的一項研究中，加州大學圣迭戈分校醫(yī)學院的研究人員，使用一種強大的統(tǒng)計工具，稱為design of experiments（DOE），確定最佳細胞培養(yǎng)配方，來培育和生產(chǎn)hPSCs。
2016年伊始，來自德國亥姆霍茲協(xié)會Max Delbruck分子醫(yī)學中心（MDC）的科學家們，提出了一種方法，在細胞培養(yǎng)物中檢測這樣的多能干細胞，并在實驗室中有效地保存它們。
最近，馬薩諸塞州總醫(yī)院(MGH)開發(fā)的一種新程序，可能徹底改變成人干細胞的培養(yǎng)。該研究小組利用肺病常規(guī)治療過程中采集到的幾種組織樣本，生成和擴增了氣管干細胞。
