用于再生醫學或生物醫學研究的人類多能干細胞主要有兩個來源:胚胎干細胞和誘導多能干細胞。人類多能干細胞被視為有希望被療法性用于再生醫學,治療影響各種器官和組織的毀滅性疾病,尤其是那些再生能力比較差,比如心臟、大腦和胰腺等臟器中的疾病。
不過,有些科學家一直擔心這些細胞可能無法適當地融入身體,因而不能按照要求增殖和分布,導致腫瘤。最新的這項研究表明,這種情況不會發生,這些干細胞在被適當地移植時,用于再生醫學可能是安全的。
劍橋大學Anne McLaren再生醫學實驗室教授Roger Pedersen在評論共同作者Victoria Mascetti的研究發現時表示:“我們的研究提供了強有力的證據,表明人類干細胞將以正常而安全的方式發育。這可能是再生醫學領域一直在等待的消息。”
測試干細胞如何融入身體的最佳方法是將它們移植到早期胚胎,然后查看它們將如何發育。由于倫理問題,不能在人類中進行研究,因此科學家們使用小鼠胚胎。劍橋大學在1980年代開發的黃金標準測試,涉及將干細胞植入小鼠囊胚(blastocyst,受精后非常早期的胚胎),然后評估干細胞對身體各種組織的貢獻。
之前的研究沒有成功地讓人類多能干細胞融入胚胎。不過,Victoria Mascetti和Pedersen教授的研究表明,將人類多能干細胞成功移植到小鼠胚胎,然后它們正常發育和成長,這是可能的。
人類多能干細胞(紅色)融入小鼠胚胎大腦區域
“在治療嚴重疾病,比如心臟病和帕金森病方面,干細胞擁有巨大的希望。但在此之前,關于它們的安全性和有效性,存在巨大的問號”Pederson教授解釋道。
Mascetti在這項新研究中的突破表明,人類多能干細胞相當于一個胚胎配對物(embryonic counterpart)。之前融入人類多能干細胞的嘗試之所以失敗,是因為干細胞沒有匹配到正確的胚胎發育發展階段:這些細胞需要在比之前認為的(原腸胚形成)更后期的階段移植到小鼠胚胎中。一旦在正確的階段被移植,干細胞將正常生長和增殖,融入胚胎并且正確分布于相關組織。
Mascetti補充道:“我們關于人類干細胞融入小鼠胚胎并正常發育的發現,將允許我們研究在一個窗口時間的人類發育方面。”
英國心臟基金會醫學副主任Jeremy Pearson教授表示:“這些結果顯著強化了來自成人組織的誘導多能干細胞適用于再生醫學的觀點――例如在心臟病發作后嘗試修復受損的心肌。”
“劍橋團隊已經明確表明,在合適的條件下將干細胞引入早期小鼠胚胎,它們能夠以正確的方式增殖,并且為隨著胚胎發育而形成的所有細胞類型做出貢獻。”