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年龄导致的基因突变会阻碍诱导多能干细胞治疗

养生之道网导读:为了检测线粒体的基因变化如何会影响iPS细胞,俄勒冈健康与科学大学由ShoukhratMitalipov领导的研究小组从一个72岁的志愿者采集皮肤和血液样......

诱导多能干细胞(iPS细胞)正逐渐走向临床。但一项新的研究显示在能够静脉注射之前,还有很多工作要做。

由于诱导多能干细胞是来自成年人的细胞,来自年老一些的患者体内的细胞就会带有基因突变从而影响细胞的功能。这一研究发表在CellStemCell上。这些突变发现于线粒体DNA上。线粒体是细胞的动力工厂有自己的基因组。每个细胞可以包含数百个线粒体。

为了检测线粒体的基因变化如何会影响iPS细胞,俄勒冈健康与科学大学由ShoukhratMitalipov领导的研究小组从一个72岁的志愿者采集皮肤和血液样本,然后通过诱导早期胚胎发育基因表达的病毒感染细胞,将成年细胞转化成干细胞。

当研究者对获得的干细胞分离和测序,他们并没有在线粒体中发现很高的突变率。但是当他们检测随机选取的单个细胞的DNA时,线粒体中有各种各样的基因突变。

如何解决难题

接下来,研究人员分析了14名年龄在24岁到72岁之间的皮肤和血液样本。在年龄越大的人中,在线粒体中获得越多的突变。一些DNA中的突变是编码蛋白的,这可能对iPS细胞移植到人体中是否正常工作有影响。在加州Scripps研究所的干细胞生物学家JeanneLoring说:“这是我们当中大多数想不到的事。”她的实验室正研究用iPS细胞治疗帕金森综合症,打算返回头检查她细胞系中的线粒体。她对研究者能够很容易地筛选治疗中使用的细胞表示怀疑。

Mitalipov建议想用iPS细胞做治疗的研究者至少要选出10个细胞,然后用一个带有最佳线粒体的细胞产生干细胞系。

他还说研究结果支持了一种称为体细胞核移植技术的应用,即由病人细胞的核导入到一个健康的年轻卵细胞中产生胚胎干细胞。该卵细胞之前已经剔除了原本的核。这个改造的供体细胞产生一个囊胚或早期人类胚胎,其中包含了健康供体的线粒体和病人的核DNA。

但是Loring说这个技术比培养iPS细胞更难,只有少数的实验室,其中包括了Mitalipov所在的实验室有能力能做该项体细胞核移植技术。

年龄导致的基因突变会阻碍诱导多能干细胞治疗

微妙的变化

纽约干细胞基金会再生医学研究员DieterEgli认为调查结果提供了使用胚胎干细胞代替iPS细胞的争论。他说:“这肯定会对iPS试验产生影响。如果研究者是在临床上使用它们而不仅仅是在实验室里,筛选细胞株是特别重要的,你不能只假设它不工作。”

Mitalipov博士说很多研究者正不再打算利用一个人自身的细胞做各种治疗,而是朝着建立来自各种各样人的iPS细胞银行努力。这样患者可以从最接近自己的供体细胞接受移植。日本的试验在iPS细胞治疗过程中发现受体细胞获得突变后停止了,研究者已经申请从这样的细胞银行的获得细胞治疗未来的试验参与者。

但Egli补充说研究者还不能确定线粒体突变有多大意义的,因为很多的生物因素可能存在问题。研究iPS细胞和胚胎干细胞有多少差别的研究人员,已经发现这两种细胞类型在它们DNA化学标记上的差异可以影响基因表达。所以很难找到一个iPS细胞系是完美的。

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