医学进展
2010年10月号
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医生日记

日本研究人员利用大鼠iPS细胞培育出小鼠胰腺

    小鼠与大鼠虽在生物分类学上同属脊椎动物门、哺乳动物纲、啮齿目、鼠科,但前者为鼷鼠属、小家鼠种,后者则为家鼠属、褐家鼠种。日本东京大学的Hiromitsu Nakauchi等利用大鼠的诱导性多能干(induced pluripotent stem,iPS)细胞成功培育出了小鼠的胰腺,这是首次成功的iPS细胞异种再生实验。

    再生医学的目的是希望能从病患的多能干细胞中获得器官,最新的这篇文章通过将大鼠的iPS细胞注入到小鼠胚球中,在缺乏胰腺的小鼠中产生了一个具有功能的大鼠胰腺,这为再生医疗治疗糖尿病开辟了一条新路。

    一般的情况下,动物的受精卵经过反复的细胞分裂生成生物体的各个内脏器官,而研究人员却改变了这一过程:他们令已被改变遗传基因的雌、雄小鼠进行交配,得到无法自主生成胰脏的小鼠受精卵。三天后,他们又将从大鼠的尾巴中提取的10至15个iPS细胞注入已经分裂成胚胎的小鼠受精卵中,最终培育出一只拥有大鼠胰脏的小鼠。

    研究人员进行了大约150只小鼠实验,但只得到了一只成年小鼠。研究结果表明这只小鼠拥有与大鼠相同的胰脏细胞,血糖值也保持正常。目前使用诱导多能干细胞开展的再生医疗研究主要集中在对脏器和组织的修复上,虽然通过这种干细胞在体内培育器官的研究尚处起步阶段,但相关研究成果为再生医疗领域的研究带来了新希望。

    小鼠与大鼠均被广泛运用于遗传学研究中,二者在体型和重量上有着较大的差别,那么大鼠胰腺干细胞在小鼠体内诱导成为胰腺的重量是遵循大鼠的重量还是小鼠的?研究人员发现:在胚胎的形成时期受体动物的子宫和胎盘在子代形成器官的重量上面起到决定的作用。诱导干细胞在试验中导致了胚胎发育较差、死亡率较高。在之前的研究中,造血干细胞移植已经成功地在物种间实施。在本次研究中带有大鼠胰腺的小鼠血糖未见异常,表明大鼠的胰腺功能正常。(编译:李秋实)

参考文献:《Cell》2010;142:787-799

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