圍繞幹細胞研究的爭議——特別是,細胞應該來自胚胎來源還是成體來源——取決於這兩種來源的細胞究竟能做什麼。 胚胎幹細胞必須從人類胚胎中獲取,因此更具政治爭議,但它可以分化成人體內的任何組織。 成體幹細胞雖然來源爭議較小,但到目前為止,其可塑性不如胚胎幹細胞。 現在,發表在《自然》雜誌網路版上的兩項研究結果進一步揭示了這兩類幹細胞的能力。 研究結果進一步表明,只有透過研究這兩種幹細胞,才有可能確定哪種來源最適合治療特定疾病。
明尼蘇達大學幹細胞研究所的凱瑟琳·維法利和她的同事報告說,一種特殊的成體幹細胞,來源於骨髓,被稱為多能成體祖細胞(MAPC),可以分化成幾乎所有型別的鼠組織。 科學家將MAPC注射到小鼠囊胚(由大約100個細胞組成的胚胎)中,然後將其轉移到代孕母親體內進行妊娠。 出生的動物表現出多種組織型別,包括大腦、肺、視網膜、脾臟和皮膚,這歸因於MAPC。 維法利指出:“一些動物的組織成分有40%來源於骨髓幹細胞,這表明這些細胞對許多器官發揮了功能性作用。” “這與人們對[胚胎幹]細胞的期望相似。” 該團隊接下來將MAPC注射到活體動物體內,發現細胞仍然分化成肝臟、腸道和肺組織,但總的來說,在注射囊胚的小鼠中檢測到的MAPC組織型別較少。
與最近一些研究結果表明成體幹細胞可能僅僅是與體內已有的細胞融合,而不是完全分化相反,研究人員報告說,他們沒有將骨髓細胞與其他細胞型別共培養,從而排除了體外融合的可能性。 然而,維法利警告說,體內實驗在融合問題上並不具有決定性。 但到目前為止,MAPC也沒有表現出胚胎幹細胞的一個潛在問題:腫瘤(稱為畸胎瘤)的生長,畸胎瘤包含多種組織型別。
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在第二篇發表的論文中,美國國家神經疾病與中風研究所的羅納德·麥凱和他的同事報告說,他們已成功地將胚胎幹細胞培養成多巴胺生成神經元,這是帕金森病中丟失的神經元型別。 透過將一種名為Nurr1的基因新增到小鼠的幹細胞中,科學家們製造了大量多巴胺神經元; 幾乎80%的細胞產生了這種神經遞質。 當植入到大腦一側缺少多巴胺生成細胞的大鼠體內時,幹細胞衍生的神經元與周圍細胞建立了功能性連線。 接受含有Nurr1基因的神經元的動物,其帕金森病症狀的改善程度高於接受缺乏該基因的胚胎幹細胞的動物。 雖然一些帕金森病患者在接受將胎兒組織細胞實驗性移植到大腦中後,病情有所改善,但麥凱認為,基於新發現的治療方法可能具有更大的前景。 他說,由於這項技術能夠常規獲取多巴胺生成神經元,研究人員將能夠系統地研究使它們安全用於未來患者的新方法。
兩個研究小組都建議,他們近期工作的潛在應用仍然遙遙無期,並且對兩種幹細胞型別的研究並非相互排斥。 維法利認為,成體幹細胞和胚胎幹細胞的研究應該並行進行,因為從一種細胞型別中學到的東西可以幫助推進對另一種細胞型別的研究。 《自然》雜誌的資深編輯娜塔莉·德威特對此表示贊同。 她說:“雖然這兩篇論文無疑將重燃關於胚胎幹細胞與成體幹細胞相對優點的辯論,但它們共同強調了幹細胞的巨大潛力以及在幹細胞生物學所有領域繼續研究的必要性。”