生物医学家们的一个梦想就是能够把成年人的细胞转变成任意一种其他类型的细胞,这样,就能够不用面对使用胚胎干细胞转化所需要面对的道德问题。加拿大麦克玛斯特大学的研究人员利用病毒基因插入和调节蛋白,实现了把人类皮肤细胞直接转化为血细胞,从而跳过了原来必须首先转化为多能干细胞这一环节。学者Ewen Callaway发表题目为“There will be blood”的评论,对这一“细胞转化”(cell alchemy)研究成果表示出了极大的兴趣和信心,并表示这是征服“血荒”的希望。
整个故事还要从几年前开始讲起:2007年前后美国和日本分别宣告避开胚胎,直接将普通皮肤细胞转化为干细胞,这就是诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS)。加拿大研究人员宣称,他们绕过iPS这一中间环节,直接将成人皮肤细胞变为血液细胞,新方法对于理解细胞分化及再生医学研究均有重要意义,Ewen Callaway称之为细胞的“炼金术”。
由于从干细胞转化的红血细胞并不能制造出血红蛋白,因此,研究人员选择利用皮肤细胞来制造血液祖细胞。研究人员从志愿者身上收集了皮肤纤维细胞,并让这些纤维细胞感染一种植入了OCT4基因(一种干细胞全能性基因,可将纤维细胞转化为iPS细胞)的病毒,再将这些细胞置于含有多种细胞因子的特殊溶液中进行培养。
实验表明,由此生成的血液祖细胞确实产生了血液所具有的3种细胞——白血细胞、红血细胞以及血小板,而且都能够发挥其应有的功能,红血细胞制造出了成熟的血红蛋白,而不是胚胎阶段的血红蛋白。新研究绕过iPS细胞,使得这些细胞移植进入病人体内形成肿瘤的风险几乎为零,解决了安全问题,比利用人类胚胎干细胞或者iPS细胞制造血液细胞的方法更具优势。(编译:李秋实)
参考文献:《Nature》2010;468:521-526