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科学家分离出使干细胞大量增殖的蛋白(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年04月30日 来源:
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[生物通讯]经过数十年不懈的努力,科学家终于纯化出一个在从胚胎发育到癌症等多部细胞“戏剧”中担当主角的蛋白。这个名为Wnt的蛋白,竟然还有更大的威力:它诱使血液细胞快速分化。这一发现燃起了Wnt蛋白可使干细胞实验容易进行的希望。而且,有一天Wnt蛋白还可用于疾病的治疗。
这项研究成果来自斯坦福大学两个实验室的合作。这两个实验室的研究方向看似全然不同。一个实验室中,干细胞研究先锋Irving Weissman、Tannishtha Reya和他们的同事正在为让干细胞在培养皿中大量增殖而不是分化为不同组织类型而努力。培养出大量未分化的干细胞对于了解如何引导细胞的发育至为重要。旁边的另一个实验室中,发育生物学家Roel Nusse和他的同事正在努力攻克另一难关--信号传导蛋白Wnt。迄今所有纯化Wnt蛋白的企图都遭遇失败。
真正的转折点是Nusse和博士后Karl [AD340X300]Willert确定Wnt的疏水性质时--这是其遗传序列没有表示出来的信息。研究人员发现,Wnt的疏水性是由一个在Wnt被运送到细胞外之前附着其上的脂分子决定的。Nusse的研究小组改变原来的蛋白纯化方案,转而采用更常用于纯化结合有脂质的蛋白的方法,从而成功分离出纯净的小鼠Wnt蛋白。
有了纯净、无杂质的Wnt蛋白在手,研究人员将其导入小鼠的骨髓干细胞中,骨髓干细胞可以分化为多种血液和免疫细胞。一周后,导入Wnt蛋白的干细胞产生的子细胞比未经Wnt处理的干细胞至少多6倍(如左图,上图为未经Wnt处理的干细胞,下图为经Wnt处理的干细胞)。还有一组实验揭示,升高小鼠体内一种Wnt诱导的蛋白---Catenin的水平,也会产生类似的效果。当这些细胞注入骨髓已被放射线损坏的小鼠时,小鼠的免疫系统得到重建。Nusse和 Weissman的研究都发表在4月28日《自然》杂志的网络版上。
其他研究人员对这一结果给予了高度评价。“这是首次看到增殖出这么多的干细胞群,这正是所有干细胞研究人员的梦想。”波士顿儿童医院的遗传学家Leonard Zon称赞说。加拿大蒙特利尔大学的干细胞生物学家Guy Sauvageau补充说,“我们很快就可以对临床病人说,是的,现在我们已经拥有使干细胞大量增殖的蛋白了。”(生物通编译)