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將鼠皮膚細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞
研究人員首先選擇了19個(gè)與細(xì)胞重組或神經(jīng)發(fā)展有關(guān)的基因,然后利用慢病毒將這些基因植入來(lái)自實(shí)驗(yàn)鼠胚胎的皮膚細(xì)胞中.32天后,其中一些皮膚細(xì)胞開(kāi)始向神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化.研究人員隨后篩選出3個(gè)基因,并再次利用慢病毒將其植入來(lái)自成年實(shí)驗(yàn)鼠尾部的皮膚細(xì)胞.一周內(nèi),約20%的實(shí)驗(yàn)鼠皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞.這些神經(jīng)細(xì)胞不但可以表達(dá)神經(jīng)蛋白,而且可與實(shí)驗(yàn)室中的其他神經(jīng)細(xì)胞形成突觸.
iPSC指經(jīng)過(guò)基因重編程而回歸到胚胎干細(xì)胞的狀態(tài),即具有類(lèi)似胚胎干細(xì)胞分化能力的多能性干細(xì)胞.它轉(zhuǎn)化為特定功能的細(xì)胞一般需要數(shù)周,轉(zhuǎn)化率一般在1%至2%之間.科學(xué)界此前普遍認(rèn)為,將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為其他體細(xì)胞必然要經(jīng)過(guò)iPSC階段.斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院助理教授馬里厄斯-韋尼希認(rèn)為,他們的研究表明,多能性干細(xì)胞階段可能只是細(xì)胞的多種狀態(tài)之一,而并非皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為其他細(xì)胞的必經(jīng)之路.這一發(fā)現(xiàn)對(duì)理解細(xì)胞分化及再生醫(yī)學(xué)研究具有重要意義.
研究人員解釋道，現(xiàn)在一些治療急性白血病的新藥攻擊白血病細(xì)胞表達(dá)的一些特定蛋白，但是他們發(fā)現(xiàn)隨著疾病進(jìn)展，白血病干細(xì)胞（白血病的根源）會(huì)出現(xiàn)變化，經(jīng)常表達(dá)一些在初期并未出現(xiàn)的其他蛋白，或者在復(fù)發(fā)階段關(guān)閉一些基因的表達(dá)。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Blood上。這項(xiàng)研究在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)了白血病干細(xì)胞如何變化，并在對(duì)應(yīng)不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的樣品中同時(shí)分析了一些已知的生物標(biāo)記物。
“雖然過(guò)去幾年里科學(xué)家們作出了許多努力，開(kāi)發(fā)新藥來(lái)靶向CD33,CD123以及CD47等表達(dá)在急性白血病細(xì)胞上的蛋白，但是該研究仍然給未來(lái)的治療開(kāi)發(fā)提了一個(gè)醒。目前下一代免疫治療也只是靶向一些特定的蛋白。但是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的長(zhǎng)期緩解甚至治愈，我們的研究發(fā)現(xiàn)認(rèn)為現(xiàn)在的藥物開(kāi)發(fā)方向存在問(wèn)題。”文章作者這樣說(shuō)道。
急性髓系白血病是zui難治的惡性血液疾病，并且如果在初次治療之后出現(xiàn)復(fù)發(fā)病人的預(yù)后并不樂(lè)觀(guān)，而且這種疾病經(jīng)常出現(xiàn)復(fù)發(fā)。
上世紀(jì)90年代中期科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了與急性白血病有關(guān)的一小群白血病干細(xì)胞。了解到這些干細(xì)胞的存在幫助研究人員理解了為何化療很難*治愈白血病。他們發(fā)現(xiàn)相比于其他癌細(xì)胞和正常細(xì)胞來(lái)說(shuō)，白血病干細(xì)胞有不同的特性，并且可以長(zhǎng)期處于休眠狀態(tài)。白血病干細(xì)胞在每個(gè)病人身上的表現(xiàn)也不盡相同。
但是很少有科學(xué)家使用病人的白血病細(xì)胞仔細(xì)研究疾病發(fā)展的不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)發(fā)生的變化。領(lǐng)導(dǎo)該研究的研究人員在病人診斷初期，治療過(guò)程中收集了白血病干細(xì)胞樣本，如果病人出現(xiàn)復(fù)發(fā)再次進(jìn)行收集。研究人員使用了一種將干細(xì)胞群體進(jìn)行分離的方法，然后進(jìn)行分析。隨后他們對(duì)比了許多蛋白標(biāo)記物的表達(dá)變化，尋找了白血病干細(xì)胞擴(kuò)張數(shù)量的跡象。
這些新發(fā)表的數(shù)據(jù)來(lái)自25名病人，數(shù)據(jù)表明在診斷和復(fù)發(fā)時(shí)期白血病干細(xì)胞池增加了9到90倍。干細(xì)胞池的擴(kuò)張可能導(dǎo)致疾病抵抗治療，因此科學(xué)家更加理解了為何這種疾病復(fù)發(fā)之后病人幾乎無(wú)法繼續(xù)生存。
這項(xiàng)研究表明未來(lái)應(yīng)該尋找與干細(xì)胞擴(kuò)張有關(guān)的信號(hào)通路，達(dá)到減少白血病干細(xì)胞數(shù)目治療這種疾病的目的。