胚胎幹細胞有潛力發育成任何數量的特化細胞。在產前環境中引導下,這些細胞會變成構成我們身體的種類繁多的細胞。因此,這些多能細胞為治療各種疾病提供了新的途徑。然而,科學家們發現很難誘導幹細胞在體外以與在子宮內相同的方式生長。現在,醫學研究人員已經表明,有可能在實驗室中利用胚胎幹細胞培養出角質形成細胞——構成我們外層皮膚的皮膚細胞,但這並非沒有重大挑戰。
霍華德·格林——他發明了體外培養皮膚片用於移植的技術——和他在哈佛大學的同事們開始著手將胚胎幹細胞轉化為角質形成細胞,然後分離它們。不幸的是,事實證明,首先誘導幹細胞變成皮膚細胞非常困難。格林說,即使是那些轉化的細胞,與供體皮膚細胞相比,生長情況也很差。
事實上,幹細胞被證明非常不足,以至於醫生不得不引入來自人乳頭瘤病毒(導致宮頸癌的病毒)的遺傳物質,以誘導足夠的角質形成細胞生長。有了額外的遺傳物質,幹細胞衍生的皮膚細胞增殖了;根據發表在最新一期《美國國家科學院院刊》線上版上的研究結果,其中一個細胞系甚至產生了與格林早期皮膚移植工作中所熟悉的細胞連線片。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
儘管幹細胞衍生的角質形成細胞顯示出此類皮膚細胞的所有標記,例如通常在此類細胞中發現的各種蛋白質(見圖),但它們的行為與正常皮膚細胞並不完全相同。格林解釋說,除其他外,幹細胞衍生的皮膚細胞拒絕以與正常皮膚細胞相同的方式分化。“人們普遍認為,人們從幹細胞中尋求的細胞型別與他們從[成人]材料研究中熟悉的細胞型別是相同的,”他說。“對於角質形成細胞來說並非如此,對於其他型別也可能並非如此。”
這——加上角質形成細胞只能透過可能構成風險的病毒基因培養這一事實——意味著這種幹細胞衍生的皮膚細胞不太可能在短期內用於皮膚移植。實現胚胎幹細胞的承諾可能面臨比之前想象的還要多的挑戰。“[幹細胞]非常有趣且強大,”格林補充道。“我們只需要繼續努力,看看最好的應用會是什麼。”