让干细胞和胚胎“沉睡”的神奇凝胶

林辉

　　
3 e5 [0 G* A( ?2 n生物通报道：最近，英国谢菲尔德大学的研究人员开发出一种新的方法，能够使干细胞和胚胎停止发育几天的时间，然后促使它们重新开始发育。这将对再生医学产生什么影响呢？8 v6 ~+ |6 b. ^- t
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研究人员在实验室中制造出了一种黏液，可以使人类干细胞和胚胎干细胞进入睡眠状态。当浸在这种物质中时，细胞就进入一种停滞的状态，在这期间它们停止发育，一旦将这种黏液移除，它们又开始分裂。这种新物质可以改变干细胞被储存和运输的方式，并可能对于“如何制备干细胞用于再生医学”发挥重要的作用。, [! X& U( o, I# T2 e/ E  n
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来自英国谢菲尔德大学的Steven Armes知道，小鼠、大鼠，袋鼠和其他一些哺乳动物，在达到最好的出生条件之前，可制造一种粘液，阻断胚胎的发育。他和他的同事们想知道：他们是否能制备一种物质，能够对人类多能干细胞做同样的事情呢？
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  K* M/ q8 f: ]9 ?* C: Z$ n) e6 y3 B现在，在《ACS Central Science》发表的一项研究中，该研究团队提出了一种三维的、富含羟基的凝胶，可阻碍干细胞的发育至少14天的时间。它还停滞了人类胚胎的发育长达8天的时间。Armes特别吃惊的是，细胞仅仅通过被淹没在凝胶中，就进入了停滞期，该凝胶不与细胞相互作用。我们不需要添加任何复杂的生化物质。”% J) {( Z7 h- Q% f" H; j
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一旦细胞被埋入在凝胶中，在分子水平上发生了什么情况才引发了细胞停滞？目前尚不明确。Armes指出：“我们知道，它们改变了细胞核膜的组成。”当埋入在凝胶中时，细胞会产生一种称为核包膜他汀类的蛋白质，这是一种已知的细胞停滞分子标记物。核结构的这种变化，以前被认为与“一个细胞机械感知环境软硬”的能力有关，因此，操纵细胞的物理环境，而不是其生化途径，可能足以延迟细胞的发育。) `) B& b- k- l- _- D) Y9 q, ]
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这种新的凝胶，为研究发育和多能性的科学家提供了灵活性，而且它也可以为储存这些细胞，提供一种很好的液氮替代物。Armes说，如果科学家们想挖掘干细胞疗法用于再生医学的潜力，他们需要寻找简单的、可靠的、具有成本效益的方式，来制备它们。“我们的凝胶在这方面可能是有用的，但这还没有得以证明。”
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" _+ S+ v! W3 \8 z2 s7 X# v在去年12月份，剑桥大学的研究人员发现了迄今为止最有力的证据表明，人类多能干细胞——能够产生身体所有的组织，一旦被移植到胚胎中将会正常发育。这些研究结果发表在《Cell Stem Cell》杂志，对再生医学有重要的意义（研究力证干细胞可安全用于再生医学）。在今年2月份，来自德国科学家们的一项类似研究证实，如果在小鼠中关闭MYC，胚胎干细胞和早期胚胎会进入一种可逆的休眠生化状态。但这并不会影响它们分化为机体所有细胞类型的能力。当MYC被再度激活时，休眠的胚胎能够发育为健康的动物（Cell：关掉它，让干细胞打个盹）。6 d# I0 ~7 N5 N  l( `

+ w6 S8 Q, ], w$ e* L（生物通：王英）5 s: F+ t! t( m! a0 p* i! ]

林辉

Canton, I., Warren, N. J., and Chahal, A., et al. Mucin-Inspired Thermoresponsive Synthetic Hydrogels Induce Stasis in Human Pluripotent Stem Cells and Human Embryos. ACS Cent. Sci. Published online Feb. 10, 2016. doi: 10.1021/acscentsci.5b00370; R1 v' n2 e+ E9 ]% i

细胞海洋

让干细胞和胚胎“沉睡”的神奇凝胶（附原文）
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