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美研究利用人類血細(xì)胞構(gòu)建出初始視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu) |
| 發(fā)布時間：2012-04-18 文章來源：本站 瀏覽次數(shù)：3604 |
骨科鋼板 對人血細(xì)胞進(jìn)行重編程而產(chǎn)生的誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)培養(yǎng)72天后形成初始視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)含有一些特化細(xì)胞，如它的外層和內(nèi)層分別存在著光受體細(xì)胞(紅色)和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(綠色)，而位于中層的每個細(xì)胞核用藍(lán)色表示。這些細(xì)胞層類似于人類眼球正常發(fā)育時形成的多層結(jié)構(gòu)。
來自美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究職員第一次利用對人血細(xì)胞進(jìn)行重編程而產(chǎn)生的誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)制造出初始視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)，而且這種結(jié)構(gòu)含有正在進(jìn)行增殖的神經(jīng)視網(wǎng)膜祖細(xì)胞(neuroretinal progenitor cell)。相關(guān)研究結(jié)果于2012年3月12日在線發(fā)表在Investigative Ophthalmology & Visual Science期刊上。一項研究已經(jīng)表明這種視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)能夠形成細(xì)胞層---就像人類視網(wǎng)膜正常發(fā)育形成多層結(jié)構(gòu)那樣---，而且這些細(xì)胞擁有一種能夠讓它們交流信息的機制：沿著視網(wǎng)膜后壁分布的光敏感性光受體細(xì)胞產(chǎn)生電脈沖，接著這些脈沖通過視神經(jīng)(optic nerve)進(jìn)行傳播，終極傳送到大腦中，從而讓人們看見東西。綜合在一起，這些發(fā)現(xiàn)提示著科學(xué)家能夠利用人視網(wǎng)膜細(xì)胞組裝成更加復(fù)雜的視網(wǎng)膜組織，而且這一切都開始于常規(guī)的病人血液樣品。 科學(xué)家能夠想象實驗室構(gòu)建的人視網(wǎng)膜組織將有著良多應(yīng)用，包括利用它們測試藥物和研究視網(wǎng)膜退變性疾病，如色素性視網(wǎng)膜炎(retinitis pigmentosa)---兒童和青年人眼睛變瞎的一種常見病因。有朝一日，科學(xué)家也可能能夠替代視網(wǎng)膜多層結(jié)構(gòu)以便來治療視網(wǎng)膜損傷更加廣泛的病人�！拔覀儾恢肋@種技術(shù)將帶領(lǐng)我們走多遠(yuǎn)，但是我們能夠利用病人血細(xì)胞培養(yǎng)出初期視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的事實是令人鼓舞的，不僅是由于它證明了我們早期利用人皮膚細(xì)胞的研究，而且仍是由于血液作為起始來源也較利便獲得”，這篇論文通信作者和小兒眼科醫(yī)師David Gamm博士說，“這是向前邁出的堅實一步�！�2011年，位于魏茲曼中央(Waisman Center)的Gamm實驗室利用胚胎干細(xì)胞和人皮膚細(xì)胞獲得的iPSC細(xì)胞構(gòu)建出處于視網(wǎng)膜發(fā)育最為初始階段的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)。盡管這些結(jié)構(gòu)產(chǎn)生主要類型的視網(wǎng)膜細(xì)胞，但是它們?nèi)狈υ诟映墒斓囊暰W(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)組裝。
這次，Gamm和第一作者Joseph Phillips博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組使用尺度的血液提取技術(shù)收集人血液，然后將收集到的血細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞(iPSC)，并利用他們的方法將iPSC細(xì)胞培養(yǎng)為視網(wǎng)膜狀結(jié)構(gòu)。
在他們的研究當(dāng)中，大約16%的初始視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)長出不同的層。最外層主要含有光受體細(xì)胞，而中層和內(nèi)層相應(yīng)地容納著中間視網(wǎng)膜神經(jīng)元(intermediary retinal neuron)和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ganglion cell)。細(xì)胞的這種獨特排列令人回想起在眼球后發(fā)現(xiàn)的情形。
再者，Phillips博士的研究證明這些視網(wǎng)膜細(xì)胞能夠產(chǎn)生突觸(synapse)，而這是它們能夠彼此之間進(jìn)行交流的條件前提。
在這項研究中，研究職員與位于威斯康星州麥迪遜市的國際細(xì)胞動力學(xué)(Cellular Dynamics International, CDI) 公司開展合作而獲得iPSC細(xì)胞。CDI公司開創(chuàng)一種將血細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iPSC細(xì)胞的技術(shù)。CDI公司研究職員從來自供者血液樣品中提掏出一種稱作T淋巴細(xì)胞的血細(xì)胞，然后將它們重編程為iPSC細(xì)胞。CDI公司是由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校干細(xì)胞前驅(qū)James Thomson博士創(chuàng)建的。
“我們對CDI公司也對我們的研究產(chǎn)生愛好而感到榮幸。將我們的實驗室和CDI公司各自的專業(yè)技能結(jié)合在一起是這項研究取得成功的樞紐�！�鎖定鋼板 |
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