兩年前，美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院的干細(xì)胞生物學(xué)家George Daley在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中將成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)化為原始血細(xì)胞，創(chuàng)造了像血液干細(xì)胞一樣的人體細(xì)胞。該研究給需要骨髓移植的白血病患者帶來了希望。如今，另一科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，即便不是自己的細(xì)胞也能夠培養(yǎng)出不產(chǎn)生免疫排斥的造血干細(xì)胞（HSCs）。
日本干細(xì)胞生物學(xué)家Hiromitsu Nakauchi領(lǐng)導(dǎo)著東京大學(xué)和加州斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，先在一個(gè)月內(nèi)將一組小鼠造血干細(xì)胞擴(kuò)大到原來水平的近900倍，然后移植到另一組免疫功能健全的小鼠體內(nèi)，并且成功生產(chǎn)出健康血液。值得一提的是，這其中的關(guān)鍵因素竟是膠水中常見成分。最新的研究成果發(fā)表在《Nature》雜志上。這種方法為血液疾病患者帶來了更為安全的治療方法。
造血干細(xì)胞的研究難點(diǎn)
多年以來，研究人員一直努力在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)大量造血干細(xì)胞。血液干細(xì)胞具有自我再生能力，并且能夠產(chǎn)生其他的血液成分。一般動(dòng)物的免疫系統(tǒng)會(huì)試圖破壞與基因不匹配的供體細(xì)胞 （免疫排斥）。這就是為什么大多數(shù)移植前必須消除或抑制免疫系統(tǒng)。
患有遺傳性血液疾病 （如鐮狀細(xì)胞病）的人有時(shí)會(huì)接受捐贈(zèng)者的骨髓移植治療。由于捐贈(zèng)者，甚至兄弟姐妹都不是完全遺傳匹配，患者首先必須進(jìn)行調(diào)理以阻止移植后的免疫排斥。但調(diào)理會(huì)增加供體HSCs攻擊宿主組織的風(fēng)險(xiǎn)，這是一種潛在的致命疾病。它還可以使人們不育并阻礙兒童的成長(zhǎng)。
跟免疫反應(yīng)說再見
研究人員曾經(jīng)嘗試?yán)蒙L(zhǎng)因子來尋找大量培養(yǎng)造血干細(xì)胞的方法，但是并沒有取得多大的效果。他們發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞無法存活的原因是細(xì)胞生長(zhǎng)介質(zhì)中含有一種叫做白蛋白的人類血液蛋白質(zhì)。這些雜質(zhì)主要是由免疫細(xì)胞釋放，它們的存在阻礙了干細(xì)胞的生長(zhǎng)。
Nakauchi表示：“正是因?yàn)樯L(zhǎng)介質(zhì)中的白蛋白，多少金錢、時(shí)間和精力被浪費(fèi)了!”
于是，研究人員篩選出可以替代白蛋白的聚合物，并發(fā)現(xiàn)一種叫做聚乙烯醇(PVA)的合成化合物。PVA是膠水中的常見物質(zhì)，不為人知的是，PVA還被用于培養(yǎng)胚胎和胚胎干細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的PVA比超市生產(chǎn)的效果更好，而且這種用于片劑涂料的聚合物被監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)證是無毒害的。Nakauchi的研究小組還證明，小鼠可以在不抑制或者破壞自身免疫系統(tǒng)的情況下接受供體造血干細(xì)胞。
接受供體HSCs，而不需要首先進(jìn)行消除或抑制其免疫系統(tǒng)的過程。兩年前，George Daley的研究?jī)?yōu)勢(shì)在于，它們可以由病人自己的細(xì)胞制造，而不需要基因匹配的供體。但問題是他無法大量培育這種細(xì)胞。而Nakauchi的方法或?qū)⒏淖冞@一點(diǎn)。
如果這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于人類，它就可以用來培育血液干細(xì)胞，用于白血病等免疫系統(tǒng)已被化療破壞的血癌患者。這種方法還為在接受骨髓移植前必須接受高風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)的血液疾病患者提供一種更安全的治療方法。當(dāng)然，這一切還需要進(jìn)一步開展人體的安全性試驗(yàn)。
參考資料：
[1] Blood stem cells produced in vast quantities in the lab
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