2篇Nature同時報道獲得人工造血幹細胞

經過20年的努力，科學家們已經能將已分化的成熟細胞轉變成原始的血液細胞，使其再生和成為血液的成分。5月17日Nature上在線發表的兩篇文章為需要骨髓移植，但無法找到合適捐贈者的白血病人提供了希望。如果研究結果轉化為臨床，這些患者可以接受實驗室培養的自身健康細胞。

其中由馬薩諸塞州波士頓兒童醫院的幹細胞生物學家George Daley所領導的團隊創造了和血液幹細胞起同樣作用的人類細胞，儘管它們和已經發現的那些並不是完全一樣的。另一個由紐約康奈爾醫學院的幹細胞生物學家Shahin Rafii Weill領導的團隊將小鼠的成熟細胞轉變成了完全功能的造血幹細胞。有科學家評論：儘管多年來，人們已經想到這個想法，但這是第一次真正實現。

方法一：誘導iPS細胞為中間步驟

Daley的研究小組選擇了成人皮膚細胞等其它細胞作為起始材料。使用標準方法，他們將細胞重新編程為誘導多能幹細胞（iPS細胞），這些細胞能夠產生許多其他類型的細胞。然而，在這篇文章發表之前，人們尚未讓iPS細胞演變成產生血液的細胞。

下一步，Daley和他的同事將七個轉錄因子插入到iPS細胞的基因組中。然後他們把這些修飾過的人類細胞注射到小鼠身上。十二周後，iPS細胞轉化為能夠製造人體血液中各種範疇細胞的祖細胞，其中包括免疫細胞。Daley說祖細胞比較接近「自然生成的」的造血幹細胞。

方法二：從血管內壁的細胞開始

相比之下，Rafii的團隊不需產生iPS細胞的中間步驟，從小鼠生產真正的造血幹細胞。研究人員從成熟小鼠的血管內壁提取細胞開始。然後他們將四種轉錄因子插入這些細胞的基因組中去，並在模仿人類血管內部環境的培養皿中培養它們。在那裡，培養的細胞演變成血液幹細胞並繁殖。

當研究人員將這些幹細胞注射到經過輻射治療（殺死大部分的血液和免疫細胞）的小鼠身上後，這些動物就恢復了。幹細胞再生了包括免疫細胞的血液，小鼠在實驗室里活了1.5年。

在產生幹細胞的過程中，每次添加一個基因就有可能因為其它部分不與其合作而放棄的風險。另外的風險是有些在實驗室被修改過的細胞會發生突變，移植到人身上可能會形成腫瘤。

兩種方法的比較

但Daley和其他研究人員相信，他使用的方法可以更有效；在修改後的細胞中，更不可能刺激腫瘤細胞生長和其它異常。其它幹細胞研究的專家指出還有的可能性是：在iPS細胞中暫時改變基因的表達，而不是永久地插入編碼轉錄因子的基因。同時有人指出從皮膚細胞等其它容易獲得的材料中製備iPS細胞比較合適，而Rafii的方法是從血管壁的細胞開始，這比較難收集和在實驗室培養存活。

時間將決定哪種方法是成功的。但最新的進展鼓舞了研究人員，之前他們因無法從iPS細胞產生造血幹細胞而沮喪，認為這種可能在自然界不存在。

參考資料

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