干细胞培养新技巧：生长速度提升三倍（附原文）

细胞海洋

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" F4 z/ t& w8 }  f7 _+ S生物通报道：来自麻省理工怀特黑德研究所等处的研究人员发现了一个能提高人类胚胎干细胞，以及诱导多能干细胞iPS三倍数量的新方法，而且这种方法还无需一般培养方法中都需要的小鼠饲养细胞。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。
, d1 {1 r: R" y' K领导这项研究的是怀特黑德研究所的Rudolf Jaenisc教授，据称这位教授在干细胞领域可谓是人尽皆知。1967年Jaenisc教授从德国慕尼黑大学获得博士学位，现就职于美国麻省理工学院（MIT）的whitehead 研究所，他是该研究所的创始人之一。Rudolf Jaenisch在一系列领域都做出了有影响的工作，包括基因敲除小鼠、表观遗传学研究、核移植、iPS等，并解决了这些领域的很多重要问题。
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胚胎干细胞和iPS细胞由于其杰出的再生能力，吸引了众多科学家，这些多能干细胞是许多疾病的新希望，比如帕金森症，阿兹海默症等，也是筛选信号的新方向，同时这些细胞还能为糖尿病，神经或其它组织损伤提供移植治疗细胞。但是这些技术应用需要百万，甚至千万的细胞，目前的培养方法无法达到这一需求。
' O5 @7 {) |4 V9 E1 _在这篇文章中，研究人员仅仅通过紫外线照射了常用的聚苯乙烯实验平板，就提高了人类胚胎干细胞，和iPS细胞生长速度，细胞数目增长了三倍，而且还不需要小鼠饲养细胞。文章的作者，哈佛-麻省理工学院卫生科学与技术部副教授Daniel Anderson表示，“聚苯乙烯是实验室最常见的培养表面，这一小小的改动就能替代小鼠饲养层，相信这将会应用到许多方面。”
) S* z/ h- {) u4 k' Z利用小鼠成纤维细胞作饲养层是胚胎干细胞分离培养和传代的关键技术之一，而这种方法会传播病毒，或者小鼠大分子，污染人类干细胞。为了提高干细胞培养速度，以及避免污染物风险，这一研究组的成果努力发掘新方法，他们在去年的一篇Nature Materials文章中，报道了利用人工高分子基质（含有大量碳氢化合物，以及酯基）大幅度提高了细胞的生长速度，虽然这一方法很奏效，但是由于这些聚合物很难合成成不同的细胞培养容器，因此无法应用到大规模生产中。
! q9 d* \  Z0 t而最新的这篇文章在之前研究的基础上——帮助研究人员了解了最佳的表面化合物，利用了一个简单的方法，提出了一个合理划算的提高干细胞生长速度的方法。研究人员采用了一种创新的，非常规的方法提升了聚苯乙烯板中碳氢化合物和酯基的浓度：他们利用了一台紫外臭氧仪（a UV ozone unit，生物通编译），研究人员发现经过2分半钟的紫外照射后，培养细胞就能在无饲养细胞的条件下快速生长。
8 K: h3 d# d5 |1 V（生物通：张迪） 0 c) l6 r: Q7 ~+ R4 e! M0 Y
原文摘要：
3 R: z6 ^0 v8 e# C7 T& b  N/ s" @Surface-engineered substrates for improved human pluripotent stem cell culture under fully defined conditions
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) C( h. f4 U  W$ G% Y9 ^The current gold standard for the culture of human pluripotent stem cells requires the use of a feeder layer of cells. Here, we develop a spatially defined culture system based on UV/ozone radiation modification of typical cell culture plastics to define a favorable surface environment for human pluripotent stem cell culture. Chemical and geometrical optimization of the surfaces enables control of early cell aggregation from fully dissociated cells, as predicted from a numerical model of cell migration, and results in significant increases in cell growth of undifferentiated cells. These chemically defined xeno-free substrates generate more than three times the number of cells than feeder-containing substrates per surface area. Further, reprogramming and typical gene-targeting protocols can be readily performed on these engineered surfaces. These substrates provide an attractive cell culture platform for the production of clinically relevant factor-free reprogrammed cells from patient tissue samples and facilitate the definition of standardized scale-up friendly methods for disease modeling and cell therapeutic applications.  
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4 @7 P; A9 ~' ]' X! T4 w* [另外一篇文章：Combinatorial development of biomaterials for clonal growth of human pluripotent stem cells  / ]" z- j/ _" F. m* i
(http://www.ebiotrade.com/)