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科学家利用皮肤细胞直接培育出软骨细胞

来源:生物360 / 作者:koo / 2013-10-17

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科学家利用皮肤细胞直接培育出软骨细胞

17日,日本京都大学 iPS 细胞研究所的科学家们向人类皮肤细胞植入三种基因,不经诱导多功能干细胞( iPS 细胞)阶段就培育出具有软骨细胞特征的细胞。利用这种基因直接重组的方法人工培育出的软骨细胞或可应用于治疗因疾病和受伤而变性的软骨组织。相关研究论文在线刊登在了近期的《PLoS ONE》上。

iPS 细胞是指体细胞经过基因“重新编排”,回归胚胎干细胞的状态,从而具有类似胚胎干细胞的分化能力。这种分化能力使其成为再生医疗领域研究热点。目前,科学家通常采用向体细胞植入 OCT4、SOX2、KLF4 和 c-MYC 等4种基因的方法培育 iPS 细胞。但有一个问题,用这种方法培育出的 iPS 细胞在长成人体组织时出现肿瘤的风险较大。

在这项研究中,科学家利用病毒将培育 iPS 细胞时所需的 c-MYC、KLF4 以及分化为软骨细胞时所需的 SOX9 等三种基因植入新生儿的皮肤细胞,经过两周时间,培育出具有软骨细胞特征的细胞。这种人工培育的软骨细胞被研究人员移植到实验鼠体内后,形成了软骨组织,并且没有出现肿瘤。

研究人员表示,利用这种基因直接重组的方法培育出足够移植使用的软骨细胞,所需时间是经过 iPS 细胞阶段的一半左右。此外,与经过 iPS 细胞阶段的手法相比,利用这种方法培育的软骨细胞不会混杂未分化的细胞,因此在长成人体组织时出现肿瘤的几率大为降低。不过,由于在植入基因过程中使用了病毒,所以要将其应用于再生医疗还需要进一步研究。

原文检索:

Hidetatsu Outani, Minoru Okada, Akihiro Yamashita, Kanako Nakagawa, Hideki Yoshikawa, Noriyuki Tsumaki. Direct Induction of Chondrogenic Cells from Human Dermal Fibroblast Culture by Defined Factors. PLOS ONE, 16 Oct 2013; DOI: 10.1371/journal.pone.0077365

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