Nature發布干細胞研究突破性成果

　　由紐約干細胞基金(NYSCF)研究所的Dieter Egli博士和哥倫比亞大學醫學院的Mark Sauer博士領導的一個科學家研究小組，采用體細胞核移植構建出了第一個具有兩套染色體的、疾病特異性胚胎干細胞系。

　　科學學家們通過一個叫做體細胞核移植(SCNT)的過程，將成人皮膚細胞的細胞核加入到未受精的供體卵母細胞中生成了這些胚胎干細胞。他們采用來自于一名成年1型糖尿病患者以及一名健康對照者的供體細胞構建出了這些胚胎干細胞。

　　2011年，該研究小組稱利用核移植構建出了來自人類皮膚的第一個胚胎干細胞系，當時他們生成了來自1型糖尿病患者的干細胞和胰島素生成β細胞。然而，這些干細胞是三倍體，這意味著它們具有三套染色體，因此不能用于新療法。

　　現在研究人員克服了最后的障礙，生成了可用于開發個體化細胞治療的干細胞。他們證實，生成的患者特異性的胚胎干細胞系具有人類細胞正常數目的兩套染色體。 2013年的研究論文表明了科學家們具有采用SCNT重編程胎兒成纖維細胞的能力；新研究工作首次借助SCNT成功衍生出了來自成人和新生兒體細胞的二倍體多能干細胞。

　　Egli博士說：“從一開始，這項研究工作的目標就是生成來自一名1型糖尿病成人受試者的患者特異性干細胞，它們能夠生成疾病中喪失的細胞。通過將細胞重編程至多能狀態及生成β細胞，現在我們朝著能夠用糖尿病患者自身的胰島素生成細胞來治療他們又邁近了一步。”

　　1型糖尿病患者缺乏生成胰島素的β細胞，從而導致了胰島素缺乏和高血糖。因此，生成可用于移植的、源自干細胞的β細胞為治療及潛在治愈1型糖尿病帶來了希望。由于這些干細胞是利用患者自身的皮膚細胞生成，用于替代治療的β細胞為自體細胞，與患者的DNA相匹配。

　　利用SCNT生成自體β細胞還只是開發出一種針對1型糖尿病的完全細胞替代療法的第一步。在1型糖尿病中，機體免疫系統攻擊自身β細胞；因此，紐約干細胞基金、哥倫比亞大學和其他一些研究機構還在開展進一步的研究工作，開發出一些策略來保護現有的以及治療性的β細胞免受免疫系統攻擊，以及阻止這樣的攻擊。

　　新研究報告中描述的這一技術也可轉化應用于為許多其他的疾病，包括帕金森病、老年性黃斑變性、多發性硬化癥和肝病等開發個體化自體細胞療法，以及用于替代或修復受損的骨骼。

　　作為該研究工作的一部分，科學家們還系統地分析了SCNT之后影響干細胞誘導的一些因子。他們發現添加一些稱作為組蛋白去乙酰化酶抑制劑的特異化合物，以及一個激活人類卵母細胞的有效實驗方案起著至關重要的作用。

　　在優化SCNT實驗方案的過程中，科學家們發現在操作過程中維持質膜的完整性非常重要。因此，操作中所采用的試劑必須是低劑量。科學家們將這一優化的實驗方案應用于來自一名男性新生兒的皮膚細胞以及和1名1型糖尿病患者的細胞，他們總共生成了4個SCNT衍生胚胎干細胞系。所有這些細胞系均為二倍體，可以生成神經元、胰腺細胞、軟骨以及各種其他細胞類型，證實了它們的多能性。重要的是，1型糖尿病患者的細胞也生成了產生胰島素的β細胞。

　　這是第一次報道誘導生成來自一名患者的二倍體多能干細胞。而發表在本月《細胞干細胞》(Cell Stem Cell)雜志上的另一篇新論文中，Chung也第一次報道生成了來自出生后人類的二倍體胚胎干細胞。

　　耶路撒冷希伯來大學的Nissim Benvenisty博士和他的實驗室，在這一研究報告中采用微陣列進行細胞基因表達分析證實了生成的細胞實際上是胚胎干細胞。

　　盡管現在可以采用iPS技術來獲得具有患者表型的干細胞系，利用卵母細胞生成的干細胞在細胞替代治療諸如1型糖尿病等疾病中具有一種優勢。SCNT是利用人類卵母細胞來生成多能干細胞系，而iPS細胞則利用的是重組DNA、RNA或化合物，需要對每個iPS細胞都進行安全測試，以及讓iPS細胞獲得批準用于臨床。人類卵母細胞已在全世界范圍內常規用于生成臨床相關細胞。利用人類卵母細胞來生成多能干細胞系或許尤其適合于開發細胞替代療法。因此，這項工作使得科學家們朝著這一目標邁出了重要的一步。