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科学家有望分离出皮肤干细胞
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年09月24日 来源:
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[生物通讯]旧金山VA医学中心(San Francisco VA Medical Center ,SFVAMC) 的研究人员在从小鼠皮肤中分离出成体干细胞的研究上取得了重大进展:他们已经开发出确定某一给定数量组织中干细胞是否存在以及存在数量的检测方法。直到现在,只有血液中提取的成体干细胞才存在这样的检测方法。
“这个测定方法为研究成体干细胞开辟了一条全新的途径。”SFVAMC的医生、加州大学旧金山分校的皮肤学副教授Ruby Ghadially医学博士说。“如果你能确定组织中有多少干细胞,那么你就能识别出允许你分离出这些细胞的典型特征。然后就可以用这些干细胞作为基因治疗中有效的载体细胞,有一天还可能用这些干细胞产生新的干细胞用于治疗皮肤烧伤以及其它损伤。”Ghadially表示。
这项研究发表在9月17日期《美国科学院院刊》(PNAS)的网络版上,随后将正式发表在9月30日期的印刷版上。
干细胞是机体内尚未专化的细胞,具有分化为任何专化细胞类型的潜力。胚胎干细胞存在于胚胎发育的最初几天中,具有分化为机体200多个组织中的任何一种的潜力。成体干细胞也是尚未专化的细胞,但存在于整个机体的专化组织中,包括骨髓、皮肤和胰腺等。它们能进行自我复制,产生所在组织中的任何细胞类型。科学家正在研究利用干细胞的天然特性来修复或替代受损的组织或器官。
了解干细胞的数量,科学家就可以寻找可以用来区分干细胞与专化细胞的细胞表面分子也就是标记。有了这些标记,研究人员就能从专化细胞中分离出干细胞,研究如何利用干细胞分化为专化细胞的能力。例如,分离自血液的干细胞现在可用来治疗血液细胞由于放疗或化疗而受损的癌症病人。提取自治疗前病人或供体的干细胞也可移植到病人体内产生新血液细胞。
用这种检测皮肤干细胞的新方法,研究人员发现皮肤的底层即基底表皮的干细胞数量与骨髓中的干细胞数量相同:都是平均每10,000个细胞中有一个干细胞。这种测定方法是基于测定血液干细胞数量的同样的概念。研究人员将取自两只供体小鼠的皮肤细胞放到第三只小鼠的裸露皮肤上。一个供体的细胞用绿色荧光蛋白标记。组成皮肤各层的分化细胞如预期的那样死亡,而干细胞则产生了新分化的细胞,替代了死亡细胞。因此为证实实验小鼠存在干细胞,研究人员在一个月后寻找发光细胞。
为估测基底表皮的细胞数量,研究人员令一些宿主小鼠非标记的供体细胞数量恒定不变。但他们改变绿色荧光蛋白细胞的数量以查明一个月后需要加多少样品才能看不到绿色荧光干细胞。这个过程叫做限制性稀释,由此可以计算出绿色荧光蛋白样品中干细胞与分化细胞的比例。
Ghadially表示,最终由此分离出的皮肤干细胞可以用来直接移植到皮肤损伤部位产生新细胞,由此治疗烧伤等。但Ghadially预测研究人员还要等到若干年后才能刺激皮肤干细胞以同样的方式产生更多干细胞,就像血液干细胞研究那样。同样,分离表皮干细胞将会使研究人员更好地了解皮肤细胞分化的过程。由于皮肤癌可能起源于干细胞,因而更好地了解皮肤干细胞分化可能有助于开发出更佳的皮肤癌疗法。(生物通编译)