围绕干细胞研究的争议——特别是,细胞应该来自胚胎来源还是成体来源——取决于这两种来源的细胞究竟能做什么。 胚胎干细胞必须从人类胚胎中获取,因此更具政治争议,但它可以分化成人体内的任何组织。 成体干细胞虽然来源争议较小,但到目前为止,其可塑性不如胚胎干细胞。 现在,发表在《自然》杂志网络版上的两项研究结果进一步揭示了这两类干细胞的能力。 研究结果进一步表明,只有通过研究这两种干细胞,才有可能确定哪种来源最适合治疗特定疾病。
明尼苏达大学干细胞研究所的凯瑟琳·维法利和她的同事报告说,一种特殊的成体干细胞,来源于骨髓,被称为多能成体祖细胞(MAPC),可以分化成几乎所有类型的鼠组织。 科学家将MAPC注射到小鼠囊胚(由大约100个细胞组成的胚胎)中,然后将其转移到代孕母亲体内进行妊娠。 出生的动物表现出多种组织类型,包括大脑、肺、视网膜、脾脏和皮肤,这归因于MAPC。 维法利指出:“一些动物的组织成分有40%来源于骨髓干细胞,这表明这些细胞对许多器官发挥了功能性作用。” “这与人们对[胚胎干]细胞的期望相似。” 该团队接下来将MAPC注射到活体动物体内,发现细胞仍然分化成肝脏、肠道和肺组织,但总的来说,在注射囊胚的小鼠中检测到的MAPC组织类型较少。
与最近一些研究结果表明成体干细胞可能仅仅是与体内已有的细胞融合,而不是完全分化相反,研究人员报告说,他们没有将骨髓细胞与其他细胞类型共培养,从而排除了体外融合的可能性。 然而,维法利警告说,体内实验在融合问题上并不具有决定性。 但到目前为止,MAPC也没有表现出胚胎干细胞的一个潜在问题:肿瘤(称为畸胎瘤)的生长,畸胎瘤包含多种组织类型。
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在第二篇发表的论文中,美国国家神经疾病与中风研究所的罗纳德·麦凯和他的同事报告说,他们已成功地将胚胎干细胞培养成多巴胺生成神经元,这是帕金森病中丢失的神经元类型。 通过将一种名为Nurr1的基因添加到小鼠的干细胞中,科学家们制造了大量多巴胺神经元; 几乎80%的细胞产生了这种神经递质。 当植入到大脑一侧缺少多巴胺生成细胞的大鼠体内时,干细胞衍生的神经元与周围细胞建立了功能性连接。 接受含有Nurr1基因的神经元的动物,其帕金森病症状的改善程度高于接受缺乏该基因的胚胎干细胞的动物。 虽然一些帕金森病患者在接受将胎儿组织细胞实验性移植到大脑中后,病情有所改善,但麦凯认为,基于新发现的治疗方法可能具有更大的前景。 他说,由于这项技术能够常规获取多巴胺生成神经元,研究人员将能够系统地研究使它们安全用于未来患者的新方法。
两个研究小组都建议,他们近期工作的潜在应用仍然遥遥无期,并且对两种干细胞类型的研究并非相互排斥。 维法利认为,成体干细胞和胚胎干细胞的研究应该并行进行,因为从一种细胞类型中学到的东西可以帮助推进对另一种细胞类型的研究。 《自然》杂志的资深编辑娜塔莉·德威特对此表示赞同。 她说:“虽然这两篇论文无疑将重燃关于胚胎干细胞与成体干细胞相对优点的辩论,但它们共同强调了干细胞的巨大潜力以及在干细胞生物学所有领域继续研究的必要性。”