皮膚細(xì)胞變血液、變免疫細(xì)胞、變腦細(xì)胞、變神經(jīng)元.......甚至是變卵細(xì)胞？科學(xué)家正一步步的實(shí)現(xiàn)。不信？來(lái)看看發(fā)表在Nature和cell旗下的研究成果吧！
利用皮膚細(xì)胞成功地創(chuàng)造了血液和免疫細(xì)胞
文獻(xiàn)鏈接：Reprogramming mouse fibroblasts into engraftable myeloerythroid and lymphoid progenitors
新加坡的研究人員利用皮膚細(xì)胞成功地創(chuàng)造出了新的小鼠血液和免疫細(xì)胞，人類細(xì)胞工程技術(shù)又跨出了一大步。相關(guān)研究結(jié)果于本周發(fā)表在Nature Communications雜志上。
再生醫(yī)學(xué)的主要挑戰(zhàn)之一是人工創(chuàng)造新的血液和免疫細(xì)胞。這項(xiàng)研究為免疫性疾病以及其他需要輸血的患者提供了新的免疫細(xì)胞或血液來(lái)源。雖然以往也有研究試圖利用皮膚細(xì)胞來(lái)創(chuàng)造血液細(xì)胞，但所生成的細(xì)胞注入到小鼠體內(nèi)只能維持兩周。但是，在這項(xiàng)新研究中，人工皮膚來(lái)源的血細(xì)胞可在小鼠體內(nèi)維持好幾個(gè)月。
研究人員已經(jīng)確定了將小鼠皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成不同類型血細(xì)胞的四個(gè)關(guān)鍵因素。造血轉(zhuǎn)錄因子 Scl、Lmo2、Runx1和 Bmi1能使譜系發(fā)育樹(shù)遠(yuǎn)端的成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化成誘導(dǎo)性造血祖細(xì)胞（induced hematopoietic progenitors，iHPs）。iHPs在體外功能性地生成乙酰膽堿酶和吞噬細(xì)胞，注入到免疫缺陷的小鼠體后能生成myeloerythoid和B淋巴細(xì)胞。
為了將血細(xì)胞中活躍的四個(gè)因素導(dǎo)入到皮膚細(xì)胞中，研究人員根據(jù)血細(xì)胞的特征“重寫(xiě)”了皮膚細(xì)胞。皮膚細(xì)胞表面和血細(xì)胞表面有太多的不同，本研究第一作者、Cheng Hui博士表示，“我們對(duì)重寫(xiě)細(xì)胞一直很感興趣，特別是將皮膚細(xì)胞變成血液細(xì)胞?！?/p>
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員之一，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的 Kyle Loh博士說(shuō)，“這不僅僅是再生醫(yī)學(xué)中關(guān)于新鮮血液和免疫細(xì)胞來(lái)源的問(wèn)題，從基本生物學(xué)視角而言，它也十分有趣，兩個(gè)非常不同的細(xì)胞可以互相轉(zhuǎn)換，這是比較吸引人的?！?/p>
該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)改變?cè)偕t(yī)學(xué)的游戲規(guī)則。如果他們能夠?qū)⒃摷夹g(shù)使用在人類身上，并有同樣的效果，那么將給患者帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的好處。
成功將皮膚細(xì)胞直接培育成腦細(xì)胞
美國(guó)薩克生物研究所的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種將普通皮膚細(xì)胞培育成人老化神經(jīng)元細(xì)胞的新方法，為研究逆轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)細(xì)胞、疾病的影響提供最理想材料。相關(guān)研究成果發(fā)表于《Cell Stem Cell》。
重新編程細(xì)胞使其“改革換面”，從一種類型轉(zhuǎn)化成另一種類型，有多種方法可以實(shí)現(xiàn)。其中，最早的方式是使細(xì)胞從成熟或者老化狀態(tài)重新調(diào)制回“零”。例如，早期將皮膚細(xì)胞培育成干細(xì)胞（類似于早期胚胎干細(xì)胞狀態(tài)），再將得到的干細(xì)胞培育成其他分化細(xì)胞。這是一種迂回戰(zhàn)略。但在這項(xiàng)研究中，研究人員首次通過(guò)一系列生化調(diào)整過(guò)程使得皮膚細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變成腦細(xì)胞，并且發(fā)現(xiàn)皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變成的大腦細(xì)胞與捐贈(zèng)者年齡相符。
成功將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為痛覺(jué)神經(jīng)元
文獻(xiàn)鏈接：Selective conversion of fibroblasts into peripheral sensory neurons
經(jīng)過(guò)六年的努力，波士頓兒童醫(yī)院（BCH）哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所（HSCI）和哈佛大學(xué)干細(xì)胞與再生生物學(xué)系（HSCRB）的研究人員終于成功地將老鼠和人的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了痛覺(jué)神經(jīng)元，所創(chuàng)造的神經(jīng)疼痛模型能夠響應(yīng)兩種刺激，一種是身體傷害引發(fā)的強(qiáng)烈刺激，另一種是炎癥或者某種形式癌癥化療引發(fā)的溫和刺激。相關(guān)研究發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上。
皮膚細(xì)胞變卵子？
參考文獻(xiàn)：Genetics: Coitus defunctus
2016年，美國(guó)斯坦福大學(xué)遺傳倫理學(xué)家Henry Greely撰寫(xiě)了《The End of Sex and the Future of Human Reproduction》，并由哈佛大學(xué)出版社出版了。在這本書(shū)中，作者設(shè)想：女性不用接受激素療法，將卵子取出用于胚胎創(chuàng)建，并能進(jìn)行胚胎檢測(cè)；相反，可通過(guò)干細(xì)胞技術(shù)將女性的皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)成卵子，隨后將這些卵子與其丈夫的精子進(jìn)行受精，可創(chuàng)造出多達(dá)100個(gè)胚胎。在這種情況下，通過(guò)全基因組測(cè)序，父母可選擇最好的胚胎植入女性的子宮內(nèi)。
今年4月份，西班牙的研究人員表明，他們已經(jīng)成功用皮膚細(xì)胞造出了人類精子。該研究團(tuán)隊(duì)向皮膚細(xì)胞中引入了一系列產(chǎn)生配子所需的基因，對(duì)成熟的皮膚細(xì)胞進(jìn)行了重新整合。一個(gè)月之后，這些皮膚細(xì)胞便被轉(zhuǎn)化成了生殖細(xì)胞，可以繼續(xù)發(fā)育成精子或卵子。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞無(wú)法使卵細(xì)胞受精。
隨著試管嬰兒技術(shù)的發(fā)展，尤其是以PGD為代表的第三代嬰兒技術(shù)不斷取得突破，皮膚造人或許不是說(shuō)著玩的。不過(guò)除了技術(shù)問(wèn)題，皮膚造人會(huì)涉及到道德和倫理的問(wèn)題，因此要真正的實(shí)現(xiàn)也是有很大的難度。
還有更厲害的，利用皮膚細(xì)胞來(lái)殺死癌細(xì)胞
北卡羅來(lái)納大學(xué)的藥學(xué)研究人員利用膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者自身的皮膚細(xì)胞來(lái)設(shè)計(jì)個(gè)性化的治療方案，以擺脫癌癥再生，從而有效殺死膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature Communications雜志上。
研究人員將成纖維細(xì)胞重新編程為誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞。經(jīng)過(guò)老鼠體內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這些神經(jīng)干細(xì)胞有一種天生的能力，可在整個(gè)大腦中穿梭并殺死殘留的癌細(xì)胞。同時(shí)研究人員還發(fā)現(xiàn)可以改造這些干細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)能殺死腫瘤的蛋白，進(jìn)一步打擊癌癥。
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