Cell子刊揭示干細胞成熟的路障
在體外培養(yǎng)干細胞并促使其成熟，并不是一件容易的事。Johns Hopkins大學的研究人員找出了問題的根源，并提出了克服這種“發(fā)育阻滯”的途徑。這項研究于十一月十二日刊登在Cell Reports雜志上，有望推動干細胞在心臟病研究和治療領域的應用。
九年前，日本京都大學的山中伸彌發(fā)表了iPS重編程技術，將成體細胞轉化成為干細胞（即誘導多能干細胞iPSC）。但源自iPSC的細胞往往有個奇怪的特性，“這些細胞的成熟在胚胎階段受到了限制，”這項研究的領導者，Johns Hopkins大學的助理教授Chulan Kwon說。
Kwon和同事一直對用心臟病患者的iPSC生成心臟組織很感興趣。這樣的研究可以幫助人們進一步理解心臟病的發(fā)病機制，也能讓藥物篩選變得更加容易。不過心臟病主要影響的是成年人而不是胚胎，用未成熟的細胞進行研究顯然是不切實際的。
為了探索發(fā)育阻滯的根源并找出應對之法，研究人員對兩百多份心臟細胞樣本進行了分析，涵蓋了小鼠從胚胎到成年的每一個階段，還包括源自iPSC的心臟組織。
細胞的發(fā)育和成熟依賴于特定基因的精確調控，這樣才能在正確的時間生成正確的蛋白。研究人員檢測了一萬七千多個基因的表達情況，還開發(fā)了特殊的軟件來處理這些數據。他們由此闡明了在心臟細胞成熟過程中關閉或打開的各種通路，包括促使細胞快速增殖的通路和分解脂肪提供能量的通路。在源自iPSC的心臟組織中，許多成熟細胞應當關閉的通路仍然開啟，應該開啟的通路卻被關閉。這些細胞的成熟水平相當于妊娠晚期的胚胎，“這就是為何源自iPSC的細胞存在成熟問題，”Kwon說。研究人員認為，這種情況是體外培養(yǎng)的人工環(huán)境造成的。
研究人員現在鑒定了涉及發(fā)育阻滯的確切通路，他們希望通過調節(jié)這些通路在體外建立成熟的心臟組織。研究人員還幾乎用自己的方法研究其它器官的組織成熟。（來源：生物通）
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