处女分娩产生可移植干细胞

从未受精小鼠卵子中创造的干细胞成功移植,且未发生免疫排斥

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如果研究人员能够将一种用于小鼠制造可移植干细胞的新程序推广应用,那么未来单个卵细胞可能成为干细胞的来源,医生可以在必要时将这些干细胞移植回人体,以治疗神经损伤和使人衰弱的疾病。

“这只是漫长道路上的一小步,但却是重要的一步,”波士顿儿童医院和波士顿布莱根妇女医院的干细胞研究员保罗·勒鲁说。勒鲁和他的同事们从雌性小鼠的未受精卵中生长出的类似胚胎的细胞团簇中提取了干细胞,研究人员诱导这些卵子分裂。该研究小组在12月14日在线发表于Science杂志上的一篇论文中报告说,他们将干细胞注射回相关小鼠体内,这些干细胞在小鼠体内生长,没有被免疫细胞排斥。

原则上,这种方法可以更容易地创造人类干细胞,并有可能进行尚遥远的治疗,例如脊髓损伤和退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病。“我认为这非常有吸引力,这篇论文表明它有潜力做非常伟大的事情,”宾夕法尼亚州立大学的分子生物学家肯特·弗拉纳说。


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研究人员此前曾提出使用所谓的治疗性克隆来培育胚胎干细胞,即将供体体细胞的细胞核放入已去除细胞核的卵细胞中。问题是,根据克隆动物所需的卵子数量判断,该过程可能至少需要100个捐赠的卵细胞才能成功一次。

为了避免这种情况,勒鲁的团队实际上是诱骗小鼠的未受精卵细胞以与生长中的胚胎相同的方式分裂。研究人员通过将排卵或未成熟的卵子暴露于一种化学物质中来诱导这种称为孤雌生殖的效应,该化学物质阻止它们将其两组染色体分裂成两组各自包含一组染色体的子细胞。勒鲁说,这个过程在小鼠和非人类灵长类动物中大约有 70% 的成功率。

通常,这些细胞在基因上会与供体自身的细胞不匹配。具体而言,供体在其基因组的每条 17 号染色体上都具有两种不同蛋白质的基因,这些蛋白质称为主要组织相容性复合体 (MHC)。然而,所谓的孤雌生殖胚胎将具有相同的染色体对,因此它将只有一个 MHC。如果细胞的 MHC 与生物体其余部分的 MHC 不匹配,免疫系统将攻击并排斥这些细胞,就像它排斥来自不相容供体的移植器官一样。

然而,孤雌生殖体的染色体并非完全相同。卵细胞最初包含两组染色体,每组染色体都被复制,然后其中一组被排出。在排出之前,不同的染色体稍微混合在一起,因此通常具有一种 MHC 蛋白的染色体有时会获得另一种 MHC 蛋白,从而使孤雌生殖体具有两种不同的 MHC。

研究人员假设,如果他们能够分离出少量同时具有两种 MHC 的细胞,他们就可以实现相容的匹配。为了实现这一目标,他们分析了来自孤雌生殖体的单个细胞的基因组,结果发现了一些同时具有两种蛋白质的细胞。当他们将这些细胞移植到也具有混合 MHC 蛋白的小鼠体内时,孤雌生殖体细胞扎根并生长成三种主要的胚胎组织。

“这是相当可靠的数据,”密歇根州立大学的干细胞研究员何塞·西贝利说。“这是否会在人类身上得到证实,我们尚不清楚,但这非常令人鼓舞。” 然而,他警告说,任何来源的干细胞在移植时都必须证明是稳定的,才能有治疗疾病的希望。一个可能的障碍是:孤雌生殖体可能无法正常生长,因为它们缺乏来自雄性基因的重要贡献。

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