經再程式化的血液細胞表現如同胚胎幹細胞

Study finds blood cells can be reprogrammed to act as embryonic stem cells
http://www.physorg.com/news159456325.html

April 20th, 2009

美國研究者在最近一項研究裡，將那些在循環血液中找到的細胞再程式化（reprogrammed，重編程），成為由分子組成的（molecularly）且在作用上難與胚胎幹細胞區別的細胞，此革命性成就提供了一種可輕易獲得的幹細胞來源，以及收成胚胎幹細胞的替代方案。這些發現預先發表在 Blood 的線上版，American Society of Hematology（美國血液學協會）的官方期刊。

由於胚胎幹細胞近乎未定的自我更新（self-renewal）與多能性（pluripotency，可發展成體內任何細胞類型的能力）的獨特特性，其治療許多疾病的潛力早已獲得青睞，不過它們的使用卻也成了政治爭論主題。

"我們的發現提供了第一個證明，來自人類血液的細胞能變成幹細胞，" 資深研究作者 George Q. Daley, MD, PhD 表示，Howard Hughes 醫學研究所（位於 Children's Hospital, Boston）的研究者。"從血液（那是最易獲得的組織之一）製造多能幹細胞，提供了一種容易的策略以產生病人專屬的幹細胞，那是有價值的研究工具，也許有一天能用來治療一些疾病。"

為了產生誘導式多能性幹細胞（iPS cells），血液收集自一位 26 歲的男性捐贈者。從血液樣本中，研究者分離出 CD34+ 細胞，這類一型幹細胞只產生血液細胞，並在生長因子中培養它們六天，以增加它們的數量。

在培養期間，科學家以攜有再程式化因子（這些基因通常表現在胚胎幹細胞中，那能將血液細胞重置為胚胎的狀態）的病毒感染 CD34+ 細胞。在程序完成二週後，細胞群落展現出類似胚胎幹細胞的物理特性。為了測定這些細胞是否在功能上也類似胚胎幹細胞，科學家們分析 CD34+ iPS 細胞株，看看它們是否已獲得幹細胞「標記」 -- 蛋白質的獨特結合，那披覆在細胞的表面，並使它們與其他類型的細胞有所區別。事實上，iPS 細胞株展現出與胚胎幹細胞相同的標記，而且具有分化成為各種已特化細胞類型的能力。

在試管中，這種 iPS 細胞很容易就發展成一群稱為胚胎體（embryoid bodies）的細胞，而幾乎是所有類型的細胞都能從這裡形成。這些已分化的細胞展現出全部三種胚胎胚層（embryonic germ layers，體內其他類型的組織從這些組織形成，譯註：即內胚、中胚與外胚層），而且也產生了髓細胞（myeloid）與顆粒球（granulocyte）群落（白血球細胞類型，譯註：顆粒球可分為嗜中性、嗜酸性與嗜鹼性）。

這個小組藉由將新近再程式化的細胞注射到免疫不全的老鼠身上，證實了這些再程式化的細胞已獲得胚胎幹細胞的特性。這些細胞成功產生分化良好的畸胎瘤（teratomas），那是一種良性瘤，包含了所有三種胚胎胚層，包括呼吸、骨骼與神經組織。

"這項研究不僅確認一種新的可程式化細胞類型，而且這些細胞容易在世界各地許多研究實驗室及骨髓移植中心中取得與分析，" Grover C. Bagby MD, Oregon Health and Science University 的醫學、分子與醫療遺傳學（Medical Genetics）教授，他沒有參與此研究。"這些發現將立即增強該領域實驗室研究的步調，且最終將幫忙決定 iPS 細胞的治療潛力是否與胚胎幹細胞相等。"

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＊ Generation of induced pluripotent stem cells from human blood
http://bloodjournal.hematologylibrary.org/cgi/content/abstract/blood-2009-02-204800v1

Yuin-Han Loh, Suneet Agarwal, In-Hyun Park, Achia Urbach,
Hongguang Huo, Garrett C. Heffner, Kitai Kim,
Justine D. Miller, Kitwa Ng, and George Q. Daley
Blood First Edition Paper, prepublished online March 18, 2009;
doi: 10.1182/blood-2009-02-204800

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