新发现的干细胞类型可以帮助提供早期人类发展的模型—并且,最终允许人体器官在大型动物中生长,例如猪或奶牛,用于研究或治疗目的。

Juan Carlos Izpisua Belmonte是Salk Jolla,加利福尼亚州的生物学研究研究所的发展生物学家,他的同事们偶然发现了一个以前未知的多种多能细胞—这会产生任何类型的组织—在试图将人多能干细胞移植到小鼠胚胎中。 

以前知道另外两种类型的多能干细胞的科学家,但在大量的数量上生长或引导它们成熟成特定类型的成人细胞已被证明困难。写作 自然,Izpisua Belmonte和他的同事报告了一种类型的多能细胞,当注射到正确的位置时,更容易在体外生长和移植到胚胎中。它们称为地区选择性多能干细胞(RSPSC)。

由于凯尔韦尔维尔·俄亥俄州克利夫兰的西方储备大学,Paul Tesar说,所在地区选择性细胞比其他多能细胞更快速且稳定地生长,它们对开发新疗法可能更有用。

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Izpisua Belmonte及其同事们试图在体外将已知类型的人类多能细胞移植到小鼠胚胎中。它们通过在含有不同组合的生长因子和化学品的培养基中生长它们来制备这些细胞。一个混合物在使细胞生长和增殖方面更有效。发现在该溶液中推动的细胞显示来自其他多能干细胞的不同代谢和基因表达的不同模式—但他们没有嫁接进入小鼠胚胎。

为了确定可能持有这种整合的因素,研究人员将人细胞注入7.5天龄小鼠胚胎的三个不同地区。三十六个小时后,只有接枝到尾部的细胞,或胚胎的后部,集成并分化为正确的细胞层,形成嵌合胚胎—一种不同起源的有机体。因为这些细胞似乎更喜欢胚胎的一部分,所以研究人员将它们称为地区选择性。

Izpisua Belmonte怀疑胚胎含有多种类型的多能干细胞,包括RSPSC,在早期发展中。目前尚不清楚RSPSC是否在指定胚胎的哪一部分成为头部或后端的部分。鉴定各种类型的多能细胞可以允许研究人员通过将干细胞移植到动物胚胎中来研究人胚胎发育的早期阶段。

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Izpisua Belmonte和他的同事发现,它们可以很容易地使用DNA切割酶来编辑区域选择性干细胞的基因组,这通常在种植的多能细胞中难以做到 体外.

基因编辑可以帮助科学家优化人类细胞’能够在另一种物种中生长,允许产生转基因瘦果病。 Tesar说,使用人类多能细胞(如RSPSC)的想法,以创造与人体器官的动物并不是不现实的,但他期望这将是非常困难的。例如,它是未知的吗动物’S发育免疫系统将使人体器官作为动物的一部分,或攻击它。驱动器官形成的信号传导分子可能在动物和人类之间有所不同,并且人体器官可能以不同的速率从动物器官产生不同的速率。

Izpisua Belmonte承认这些担忧,并补充说可能有关于创建可行的人类的道德问题–动物杂交种。虽然他说他的实验室已经开始用不同类型的干细胞植入猪胚胎,但他说该技术只是第一步。

本文已及其复制而成 第一次出版 上 May 6, 2015.