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经过七年的努力,维克森林大学医学院和哈佛医学院的科学家报告说,他们从一种新的来源:羊水中分离出了干细胞。研究人员不仅成功地从胚胎周围胎盘的羊水中分离出了祖细胞,而且还能够诱导这些细胞分化成肌肉、骨骼、脂肪、血管、肝脏和神经细胞。据首席作者、维克森林再生医学研究所所长安东尼·阿塔拉说,美国99%的人口可以在10万份羊水样本中找到组织再生或工程器官的基因匹配。 在他们的研究中,该团队通过羊膜穿刺术(一种在怀孕大约16周时进行的常见程序,在此过程中抽取羊水以测试胎儿的遗传疾病)以及出生后的胎盘中分离出干细胞。研究人员在本周的《自然生物技术》杂志上发表的论文中写道,干细胞占羊水样本中所有细胞的1%。阿塔拉说:“几十年来,人们都知道羊水中存在细胞。胚胎在发育过程中不断地将这些细胞脱落到羊水中。婴儿实际上是在呼吸、吞咽羊水,这些细胞通过所有毛孔排出,并被困在胎盘中。” 在分离出细胞后,阿塔拉和他的团队向不同的细胞系引入生长因子,以评估它们的效力。他们能够使羊水来源的干细胞 (AFS) 转化为脂肪、血管、肝脏、肌肉和骨骼以及中枢神经系统中发现的许多不同类型的组织。这个范围包括所有三个胚层:中胚层,骨骼、肌肉和结缔组织的前体;内胚层,它发展成消化器官以及肺;以及外胚层,它变成神经、皮肤和大脑。 除了实验室实验外,该团队还在小鼠模型中研究了 AFS 细胞,将神经干细胞移植到神经发育受损的突变小鼠的大脑中,并在另一组免疫缺陷小鼠中培养骨组织。“这增加了在其他来源和组织中已经发现的多能干细胞的列表,”荷兰莱顿大学医学中心的免疫血液学家威廉·菲伯说。“如果这些细胞具有这种潜力,那么与脐带来源的细胞、[脂肪]组织来源的细胞和骨髓来源的细胞相比,选择羊水来源的细胞的具体原因是什么?” 阿塔拉说,与其他类型的多能干细胞(胚胎干细胞除外)相比,AFS 细胞是“真正的多能”,它们的主要优点是,经过两周的培养后,它们会快速扩增,每 36 小时翻一番,从而获得大量供应。与胚胎干细胞相比,AFS 细胞有两个主要优点:首先,无需在采集细胞时损害胚胎,从而避免了一个主要的、热点政治问题。此外,正如阿塔拉指出的那样,AFS 细胞不会形成肿瘤细胞,而相对更原始的胚胎来源的细胞则会形成肿瘤细胞。“它们不像早期胚胎细胞那样原始和不受控制,”他解释说。“这些细胞的开发过程更进一步——而且你不会看到胎儿长出肿瘤——所以这些细胞的控制性更强。” 阿塔拉补充说,AFS 细胞介于胚胎干细胞和成体干细胞之间,前者扩增迅速,但会发展成肿瘤,而后者不会变成癌细胞,但生长速度极慢。“阿塔拉小组的新论文确实是一项突破,它证明了羊水中特定的一组干细胞具有如此高的治疗潜力,”维也纳大学的遗传学家马库斯·亨斯特施莱格评论道,他所在的小组在 2003 年首次确定了羊水中存在干细胞。“确定此类细胞的真正潜力始终是一个非常重要的问题。” 未来,阿塔拉计划研究 AFS 细胞的治疗用途,并尝试诱导它们分化成心脏、胰腺和肾脏中的组织。阿塔拉说:“我们仍然不知道所有这些细胞的优点是什么——所有细胞都有它们的优势,”他指的是所有不同的干细胞类型。“我们需要继续研究所有这些不同的细胞类型,看看最终哪种细胞最适合每种应用。”