Nat.Med.:悬浮技术可大规模制造小鼠干细胞

2012-04-09 16:00 · wind

据物理学家组织网4月5日报道,加拿大科学家表示,他们已经研发出了一种悬浮干细胞培育新技术,可大规模、低成本地制造出足够多的干细胞,用于医学研究和科学实验。相关研究发表在最新一期的《自然·方法学》杂志上。

导读:据物理学家组织网4月5日报道,加拿大科学家表示,他们已经研发出了一种悬浮干细胞培育新技术,可大规模、低成本地制造出足够多的干细胞,用于医学研究和科学实验。相关研究发表在最新一期的《自然·方法学》杂志上。

尽管干细胞广泛地用于新药测试中,但科学家们一直很难通过一次培养制造出足够多的可用干细胞。一般而言,干细胞在培养物表面生长,而表面必须被剔除,接着,其他类型的细胞分化出培养物的表面以防止干细胞死亡。科学研究已经证明,这是一种非常低效的获得干细胞的方法,因为这一过程无法廉价制造出足够多的干细胞供研究人员使用。

为了解决这个问题,多伦多大学生物材料和生物医学工程研究所的博士后研究员戴维·弗鲁瑞和皮特·赞德斯彻教授决定使用一个生物反应器,让干细胞实现再编程。通过这一过程,弗鲁瑞让小鼠细胞“再编程”为能分化成各种细胞类型的“多能”干细胞,接着变成了心脏细胞。

他们将培养物引入这个特殊的生物反应过程中,让干细胞悬浮生长,消除了在表面生长存在的问题,科学家们以前从来没有做到这一点。赞德斯彻表示:“最新技术让我们可以用较低的成本获得大量干细胞。”

弗鲁瑞认为,最新发现与“大规模的干细胞生产过程相比毫不逊色”,他希望该发现有助于消除用于研究和药物研发的细胞“生产过程中的瓶颈”。

不仅如此,弗鲁瑞的研究还有更重要的意义。一旦干细胞被制造出来,它们就会被“分化”成其他类型的细胞,例如心脏细胞等;而新的干细胞制造技术有潜力使干细胞生产阶段更安全、更稳定。

弗鲁瑞专门用干细胞分化而成的心脏细胞进行了实验,结果发现,这些心脏能被用于筛查治疗心脏病的新药。科学家们认为,这一过程未来也有望大规模制造出人体干细胞,以用于疾病治疗和药物筛查。


Derivation of iPSCs in stirred suspension bioreactors

Mehdi Shafa,  Brad Day,  Akihiro Yamashita,  Guoliang Meng,  Shiying Liu,  Roman Krawetz  & Derrick E Rancourt

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are typically derived in adherent culture. Here we report fast and efficient derivation of mouse iPSCs in stirred suspension bioreactors, with and without the use of c-Myc. Suspension-reprogrammed cells expressed pluripotency markers, showed multilineage differentiation in vitro and in vivo, and contributed to the germline in chimeric mice. Suspension reprogramming has the potential to accelerate and standardize iPSC research.

文献链接https://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.1973.html