2009-07-30

雄性生殖細胞可直接轉換成其他細胞類型

Male germ cells can be directly converted into other cell types
http://www.physorg.com/news168014826.html

July 28th, 2009

研究者們發現某種將精原幹細胞(spermatogonial stem cells,SSCs,精蟲細胞的前驅物)直接轉換成前列腺、皮膚與子宮的組織的方法。他們的方法,在當月號的 Stem Cells 期刊上描述,也許證明其為醫療用胚胎幹細胞的另一種有效選擇。

胚胎幹細胞替代品的搜尋已導致某些有前途、但仍有問題的方法出現,其中某些涉及精原幹細胞。例如,研究者們最近觀察到,生長於實驗室中的精原幹細胞最終會產生幾個細胞,那看起來與表現起來如同胚胎幹細胞。

然而此過程能花上數個月的時間,而且只有幾個百分比的精原幹細胞能轉換成「胚胎幹細胞般的」細胞。

其他研究者已利用病毒將基因插入精原幹細胞內,那將刺激它們轉變成胚胎幹細胞般的細胞。不過這種方法有問題,而且需要病毒運送這些必要基因也已經引起顧慮。

這項新方法,最近在 Illinois 大學開發,利用二類組織不尋常的交互作用優勢:上皮組織(epithelium)與間質組織(mesenchyme,間葉組織)。上皮組織襯於體腔還有腺體與許多器官的表面,而且分泌酵素與其他因子,那對於這些組織的運作不可或缺。間質組織為胚胎中的結締組織。(在成人中,結締組織被稱為基質 (stroma)。)

在 1950 年代,科學家發現上皮組織從間質組織取得其發展指令。例如,研究者將膀胱上皮細胞置於前列腺間質組織之上,這些膀胱細胞變成了前列腺的上皮組織。前列腺的間質組織已經轉變了膀胱上皮組織的命運。

"間質組織 -- 它是導演;它正控制這場秀," Illinois 大學獸醫生物科學教授 Paul Cooke 說,他與博士後研究 Liz Simo 領導這項新研究。

Cooke 從他甚至認為是個不太可能的命題(proposition)開始這項努力。

"我們可能拿精原幹細胞,將它們與各種間質組織放在一起,並在體內生長它們,導致它們直接變成其他細胞類型嗎?" 他說。"我認為那有可能,不過我不認為那會有效。"

然而,這項實驗確實有效。當 Simon 將來自近親交配(inbred)鼠的精原幹細胞置於前列腺間質組織,並將這種組合移植到活鼠身上,精原幹細胞變成了前列腺上皮組織。當與皮膚間質組織結合並在活體內生長時,精原幹細胞變成皮膚上皮組織。研究者們甚至能利用子宮間質組織將精原幹細胞轉換成子宮上皮組織。

這種新形成的組織具有前列腺、皮膚或子宮的所有生理特性,而且產生這些組織類型的識別標誌(telltale markers),Cooke 說。它們也不再看起來像或著表現像精原幹細胞。

為了確保他們的試驗不會受到間質細胞來源的上皮細胞所污染,研究者們利用一種老鼠,其細胞包含一種會在紫外線下發出綠色螢光的基因,重複這些實驗。精原幹細胞取自一隻發出綠螢光的老鼠,而間質組織則來自於不會發出螢光的老鼠。這讓研究者們能追蹤精原幹細胞的命運。例如,如果新形成的前列腺上皮組織在間質組織不會發光的情況下發出綠光,研究者們就知道精原幹細胞已經被轉換成前列腺的上皮組織。

Cooke 希望能開發出一種更有效率方法,那利用男人自己的精原幹細胞與基質(相當於成人的間質組織),在需要時製造新的皮膚細胞或其他組織 -- 例如,替換在燒燙傷中受損的皮膚。而其團隊正研究使用卵巢幹細胞(ovarian stem cells)而非精原幹細胞,看看是否能以卵巢組織獲得相同結果。

※ 或許找出這種誘導機制會更有價值。相關報導:

* Direct Transdifferentiation of Stem/Progenitor Spermatogonia Into Reproductive and Nonreproductive Tissues of All Germ Layers
http://stemcells.alphamedpress.org/cgi/content/abstract/27/7/1666

Liz Simon, Gail C. Ekman, Natalia Kostereva, Zhen Zhang,
Rex A. Hess, Marie-Claude Hofmann, Paul S. Cooke
Stem Cells Vol. 27 No. 7 July 2009, pp. 1666 -1675
doi: 10.1002/stem.93
幹細胞?月經證明不只是種詛咒
子宮幹細胞所造神經元可抑制帕金森氏症
卵子確保精子不會變得太老:重置端粒長度
失去性基因的酵母經歷非預期的有性生殖
子宮細胞在懷孕期間製造它們自己的雌激素

研究者將某種細胞直接變成另一種細胞
從幹細胞到新器官:跨越再生醫學門檻
電壓 -- 新的幹細胞分化控制鈕
山中伸彌:幹細胞再程式化無需病毒載體
新方法:人類胚胎幹細胞也能像老鼠胚胎幹細胞
以 piggyBac 轉位創造誘導式多能性幹細胞
UCLA 將人類iPS 細胞再程式化為生殖株前驅細胞
經再程式化的血液細胞表現如同胚胎幹細胞
新研究闡明幹細胞如何轉變成血液細胞
研究者使成年皮膚細胞與肌肉細胞相互轉變
將皮膚細胞安全轉變成幹細胞的方法更接近臨床
鼠膚細胞複製鼠 幹細胞大突破
食用色素 可治療脊髓損傷

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fsj 提到...

全球首例 兔子子宮移植成功

【聯合報╱編譯王麗娟/報導】2009.10.23

在倫敦、紐約、布達佩斯的三個研究團隊合作之下,第一個血液供應正常可靠的長期子宮移植實驗,已在兔子身上獲得成功。未來以更大動物做實驗如果也能成功,這些研究人員預測,兩年之內可望見到以死者捐贈的子宮進行人類子宮移植成功的首例。

英國泰晤士報報導,西倫敦漢默史密斯醫院的婦產科顧問史密斯說,在兔子實驗中,他的團隊已解決如何讓移植的子宮維持正常血流供應問題,且子宮存活的時間足夠懷孕生產。

一名26歲的沙烏地阿拉伯婦女2000年接受子宮移植手術,為人類第一例,但因血管出現血栓而終告失敗,於99天後摘除,因此科學家先得解決讓血液可靠供輸的問題,方能再度進行人體移植。

在亞特蘭大美國生殖醫學會發表的最新研究,以5隻捐贈兔與5隻受捐兔為實驗。

研究人員以「血管細胞膜片箝制技術」連接接受移植兔子包括大動脈在內的主要血管。

已有科學家正進行豬、羊、猴子的子宮移植實驗。之前,實驗失敗動物死亡多數是因血栓或流血過多。在史密斯的實驗中,5隻兔子有2隻活了10個月,且研究人員發現牠們死因與移植無關,說明移植手術成功。

研究人員雖然讓兔子交配,但牠們並未自然懷孕。研究人員未來將試圖以實驗室培育的胚胎讓兔子懷孕。

接受子宮移植手術的婦女,懷孕須動試管嬰兒手術,並以剖腹方式生產,以避免子宮外孕等併發症。子宮移植將非永久性狀態,目的僅在讓接受移植者有2、3年時間懷孕生子,然後移植來的子宮仍須切除,以免接受移植者必須終身服用抗排斥藥。

英國生育協會主席拉塞佛說,「在兔子身上成功和運用到更大動物或人體之上,差別可大了」。