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誘導式多能性干細胞將能簡化大量制造干細胞的過程

閱讀:953          發布時間:2010-11-20

由「誘導式多能性干細胞」(induced pluripotent stem cells,IPS)再分化所形成的成體細胞來產生「誘導式多能性干細胞」,只要藥物刺激而不需要對基因作額外的變更,這將能簡化大量制造干細胞的過程,并且確保干細胞基因的一致性。

何謂「誘導式多能性干細胞」(IPS)?顧名思義,這種細胞是透過人為調控的方式,從成體細胞轉變而來的干細胞。去年有科學家已發展出「誘導式多能性干細胞」,他們的做法是透過病毒感染的方式將Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4這四個基因隨機插入成體細胞DNA中,并且還利用變更基因來設計一套制約機制,使得這些細胞在接觸到doxycycline的藥物刺激時,會導致這四個基因的表現,然后再加入doxycycline以使成體細胞轉變為「誘導式多能性干細胞」。

在這項新技術中,研究人員將上述產生的IPS細胞發育為成鼠,由于這種成鼠的成體細胞已包含有Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4這四個基因,因此不需要再另外受病毒感染來轉殖基因,然后再由成鼠的成體細胞直接透過doxycycline刺激,以形成第二代IPS細胞。

先前的方法所產生的干細胞每個都不相同,因為基因插入的位置是隨機的,透過這項新技術,這些干細胞全部都擁有相同的基因變更,即Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4這四個基因都插入在這些干細胞中相同的位置,這將可以減少細胞再分化時的不可預期變量,并大大簡化再分化實驗以及篩選基因變更后的細胞的過程。先前的研究只有分化為皮膚細胞的例子,這項技術能將IPS成功分化為各類細胞,如腸、腦、肌肉、腎、腎上腺、骨髓細胞,由于有這項新技術,科學家將可以提高細胞再分化的效率,使原本千分之一的機率變為二十分之一,擁有大量的IPS細胞將有助于需要上百萬細胞來進行再分化的實驗。

研究計劃主持人Marius Wernig說,這項創新技術將可以產生無數的相同干細胞,以便利于實驗用途。另一位共同主持人Christopher Lengner則表示,有了這些細胞,科學家將可以繼續研究IPS形成的詳細機制,也可以找出能產生IPS的其它藥物,這將取代過去以病毒為媒介的風險做法。

 

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