兩年前，美國哈佛醫學(xué)院的干細胞生物學(xué)家George Daley在實(shí)驗室培養皿中將成熟細胞轉化為原始血細胞，創(chuàng )造了像血液干細胞一樣的人體細胞。該研究給需要骨髓移植的白血病患者帶來(lái)了希望。如今，另一科學(xué)團隊發(fā)現，即便不是自己的細胞也能夠培養出不產(chǎn)生免疫排斥的造血干細胞（HSCs）。
日本干細胞生物學(xué)家Hiromitsu Nakauchi領(lǐng)導著(zhù)東京大學(xué)和加州斯坦福大學(xué)的研究團隊，先在一個(gè)月內將一組小鼠造血干細胞擴大到原來(lái)水平的近900倍，然后移植到另一組免疫功能健全的小鼠體內，并且成功生產(chǎn)出健康血液。值得一提的是，這其中的關(guān)鍵因素竟是膠水中常見(jiàn)成分。最新的研究成果發(fā)表在《Nature》雜志上。這種方法為血液疾病患者帶來(lái)了更為安全的治療方法。
造血干細胞的研究難點(diǎn)
多年以來(lái)，研究人員一直努力在實(shí)驗室中培養大量造血干細胞。血液干細胞具有自我再生能力，并且能夠產(chǎn)生其他的血液成分。一般動(dòng)物的免疫系統會(huì )試圖破壞與基因不匹配的供體細胞 （免疫排斥）。這就是為什么大多數移植前必須消除或抑制免疫系統。
患有遺傳性血液疾病 （如鐮狀細胞?。┑娜擞袝r(shí)會(huì )接受捐贈者的骨髓移植治療。由于捐贈者，甚至兄弟姐妹都不是完全遺傳匹配，患者首先必須進(jìn)行調理以阻止移植后的免疫排斥。但調理會(huì )增加供體HSCs攻擊宿主組織的風(fēng)險，這是一種潛在的致命疾病。它還可以使人們不育并阻礙兒童的成長(cháng)。
跟免疫反應說(shuō)再見(jiàn)
研究人員曾經(jīng)嘗試利用生長(cháng)因子來(lái)尋找大量培養造血干細胞的方法，但是并沒(méi)有取得多大的效果。他們發(fā)現，干細胞無(wú)法存活的原因是細胞生長(cháng)介質(zhì)中含有一種叫做白蛋白的人類(lèi)血液蛋白質(zhì)。這些雜質(zhì)主要是由免疫細胞釋放，它們的存在阻礙了干細胞的生長(cháng)。
Nakauchi表示：“正是因為生長(cháng)介質(zhì)中的白蛋白，多少金錢(qián)、時(shí)間和精力被浪費了!”
于是，研究人員篩選出可以替代白蛋白的聚合物，并發(fā)現一種叫做聚乙烯醇(PVA)的合成化合物。PVA是膠水中的常見(jiàn)物質(zhì)，不為人知的是，PVA還被用于培養胚胎和胚胎干細胞。實(shí)驗室生產(chǎn)的PVA比超市生產(chǎn)的效果更好，而且這種用于片劑涂料的聚合物被監管機構認證是無(wú)毒害的。Nakauchi的研究小組還證明，小鼠可以在不抑制或者破壞自身免疫系統的情況下接受供體造血干細胞。
接受供體HSCs，而不需要首先進(jìn)行消除或抑制其免疫系統的過(guò)程。兩年前，George Daley的研究?jì)?yōu)勢在于，它們可以由病人自己的細胞制造，而不需要基因匹配的供體。但問(wèn)題是他無(wú)法大量培育這種細胞。而Nakauchi的方法或將改變這一點(diǎn)。
如果這項技術(shù)可以應用于人類(lèi)，它就可以用來(lái)培育血液干細胞，用于白血病等免疫系統已被化療破壞的血癌患者。這種方法還為在接受骨髓移植前必須接受高風(fēng)險手術(shù)的血液疾病患者提供一種更安全的治療方法。當然，這一切還需要進(jìn)一步開(kāi)展人體的安全性試驗。
參考資料：
[1] Blood stem cells produced in vast quantities in the lab
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