脐带血作为一种易于获取的现成、患者特异性干细胞来源

2009年9月30日

脐带血作为一种易于获取的现成、患者特异性干细胞来源

2009年9月30日

拉霍亚，加利福尼亚州——据美国 Salk 生物研究所和西班牙巴塞罗那再生医学中心的几位研究人员报告，脐带血细胞可以成功地被重编程为具有类似胚胎干细胞的功能，这为创建全面的、组织匹配的、源自脐带血的诱导多能干细胞（iPS）库以供即用型应用奠定了基础。.

“脐带血干细胞可以作为一种安全、“即用型’的iPS细胞生成来源，因为它们易于获取，免疫不成熟，并且能快速返回到类似胚胎干细胞的状态，” 胡安-卡洛斯·伊斯皮苏亚·贝尔蒙特, ，博士，是萨克研究所基因表达实验室的教授，他领导了发表在《杂志》十月刊上的这项研究。 细胞干细胞.

全球范围内，已经储存了超过 40 万份脐带血单位，并附带免疫学信息。由于细胞的早期来源，脐带血中的细胞所含的体细胞突变极少，并且具有新生儿细胞的免疫不成熟性，这使得 HLA 供者-受者配型不一定需要完美匹配，同时又不会有发生免疫排斥移植的风险。.

人类白细胞抗原（HLA）分型用于骨髓或脐带血移植中匹配患者和捐赠者。HLA是人体大多数细胞上发现的特殊表面标志物，有助于免疫系统区分“自身”和“非自身”。Izpisúa Belmonte说：“从已储存的脐带血单位中选择常见的HLA单倍体来创建iPS细胞，将大大减少为提供HLA匹配提供所需细胞系的数目，从而能覆盖大部分人口。”.

自从首个体细胞被转化成诱导多能干细胞（iPS细胞）以来，它们作为一种与胚胎干细胞无争议的替代品，以及作为患者特异性干细胞的潜在来源，一直备受瞩目。不幸的是，将患者的细胞“返老还童”不仅成本高昂，而且当需要立刻用这些细胞来修复受伤的脊髓或治疗急性疾病时，过程可能很困难，当衰老或慢性疾病的影响对体细胞库造成了不可逆的损害时，这甚至是完全不可能的。.

“患者特异性iPS细胞系在理论上被认为是再生组织的理想临床选择，但从实际和成本效益的角度来看，这种方法可能并不可行，”Izpisúa Belmonte 表示。他希望“大规模生产和储存脐带血来源的iPS细胞系，并建立一个公共可用的网络，可能成为未来临床应用的 viable 替代方案。”

考虑到这一点，Belmonte 和他的同事们着手将从脐带血中分离出的造血干细胞转化为 iPS 细胞。他们不仅仅使用了四种最常用的因子中的两种——OCT4 和 SOX2——就成功地将它们转化了，而且所需时间比之前发布的任何其他方法都要短。无论研究人员使用的是新鲜采集的脐带血还是先前冷冻的样本，产生的 iPS 细胞都与人类胚胎干细胞无异。.

“用于重编程的脐带血细胞群表达的重编程/干细胞因子水平高于其他成体体细胞，这可能解释了为什么脐带血细胞可以用更少的因子和更少的时间进行重编程，”Izpisúa Belmonte 说。“这几乎就像它们已经走到了一半。”

此外，脐带血来源的iPS细胞，简称CBiPS细胞，通过了所有标准的诱导多能性测试：它们形成了称为畸胎瘤的干细胞肿瘤，并分化成了三种胚胎组织层系的衍生物，包括有规律搏动的 the cardiomyocytes 和产生多巴胺的 the neurons。.

Izpisúa Belmonte的下一个目标是利用对人体临床应用被认为安全的方法，说服脐带血细胞逆转时间。制造iPS细胞的原始方案——包括Belmonte及其团队使用的方案——依赖于将外来“重编程”基因整合到宿主细胞基因组中，这一过程与突变和iPS细胞移植后患癌症的风险相关，从而限制了它们的治疗价值。.

但研究人员正努力开发替代方法，让他们可以在不留下任何遗传痕迹的情况下重编程细胞，例如简单地将分化细胞暴露在小分子下。“几项研究已经表明这可能是可能的，”Izpisúa Belmonte说。“如果我们能证明它们也适用于脐带血细胞，这无疑是iPS细胞临床应用的一大进步。我们至少应在近期将重点放在这种特定的细胞来源——CBiPS细胞上。”

参与本项工作的研究人员包括来自西班牙巴塞罗那再生医学中心的 Alessandra Giorgeti、Nuria Montserrat、Trond Aasen、Federico Gonzalez、Ignacio Rodriguez-Pizà、Rita Vassena、Angel Raya、Stéphanié Boue、Maria Jose Barrero、Begoña Aran Corbella 和 Anna Veiga，以及来自西班牙巴塞罗那 Vall d’Hebron 桑格与组织银行的 Marta Torrabadella。.

本研究部分得到了教育和科学部、卫生研究基金、TERCEL、Cellex基金会以及G. Harold and Leila Y. Mathers慈善基金会的支持。.

关于索尔克生物研究所： 索尔克生物学研究所是世界顶尖的基础研究机构之一，其国际知名的教职员工在一个独特的、协作和富有创造性的环境中，致力于探索生命科学的基本问题。索尔克科学家们既专注于科学发现，也致力于培养下一代研究人员，通过研究神经科学、遗传学、细胞生物学和植物生物学及相关学科，为我们理解癌症、衰老、阿尔茨海默病、糖尿病和心血管疾病做出了开创性贡献。.

学院取得了许多成就，获得了包括诺贝尔奖和美国国家科学院院士在内的无数荣誉。该研究所由脊髓灰质炎疫苗先驱 Jonas Salk 博士于 1960 年创立，是一家独立的非营利组织和建筑地标。.