Science Daily:胚胎干细胞的致命危害或被解除

2011-08-16 10:36 · pobee

医疗再生组织可以从实验室组织培养皿诱导分化出。

科学家好像快要实现这一目标:把人类胚胎干细胞诱导成各类组织。你是不是需要神经细胞或胰腺,骨质细胞或皮肤细胞?在合适的生长因子、技能和耐心下,医疗再生组织可以从实验室培养皿诱导分化出。但是新诱导出的组织存在很大的风险:移植病人后,剩余的胚胎干细胞不再分化成所需的组织,很可能分化成危险的畸胎瘤。

人类胚胎干细胞

如今,美国斯坦福大学医学院的研究人员已经开发出一种方法用于从诱导再生器官中去除多能胚胎干细胞,多能干细胞能够分化成所有类型的成体组织。

斯坦福大学干细胞生物学和再生医学研究所所长Irving Weissman 博士称,再生器官医疗要求完全清除易癌化的多能干细胞,我们利用一组抗体从分化细胞中去除一部分未分化的细胞。

科学家相信这一技术能够用于从诱导多能干细胞或IPS细胞去除残余的癌变细胞,这2种细胞也可以用在医学治疗,与胚胎干细胞不同的是它们由成体组织诱导而成。

研究助手Micha Drukker 博士称,对胚胎干细胞和IPS的常用分化策略往往生成混合细胞。甚至单一的未分化细胞都具有分化成畸胎瘤的潜能,因此我们要寻求一种方法,在移植前去除这些未分化的细胞。

相关研究发表在8月14日的Nature Biotechnology期刊上,经费由CIRM、Howard Hughes Medical Institute 和Deutsche Forschungsgemeinschaft资助。

研究人员利用2组抗体(一组是购买的,另一组是自制的)去识别具有多能分化潜能但还没有分化的细胞。他们发现:新合成的抗体能特异性很高地识别在未分化细胞的未知位点上,这一位点被称为特定阶段的胚胎抗原-5或SSEA-5。细胞结合SSEA-5抗体后激活特异基因的高水平表达,最终分化成类胚胎干细胞。

研究人员把SSEA-5抗体识别的人类干细胞植入小鼠中,7次重复试验都发现快速生成畸胎瘤,而SSEA-5抗体未识别的细胞在11中试验中只有3次形成很小的畸胎瘤。

第一作者 Tang 和同事发现,SSEA-5抗体能识别和结合在细胞表面多糖结构上,随着多能细胞的分化,这一多糖结构会转变成SSEA-5抗体不能识别的其它结构。(生物探索译 Pobee)

 

生物探索推荐英文摘要


An antibody against SSEA-5 glycan on human pluripotent stem cells enables removal of teratoma-forming cells

An important risk in the clinical application of human pluripotent stem cells (hPSCs), including human embryonic and induced pluripotent stem cells (hESCs and hiPSCs), is teratoma formation by residual undifferentiated cells. We raised a monoclonal antibody against hESCs, designated anti–stage-specific embryonic antigen (SSEA)-5, which binds a previously unidentified antigen highly and specifically expressed on hPSCs—the H type-1 glycan. Separation based on SSEA-5 expression through fluorescence-activated cell sorting (FACS) greatly reduced teratoma-formation potential of heterogeneously differentiated cultures. To ensure complete removal of teratoma-forming cells, we identified additional pluripotency surface markers (PSMs) exhibiting a large dynamic expression range during differentiation: CD9, CD30, CD50, CD90 and CD200. Immunohistochemistry studies of human fetal tissues and bioinformatics analysis of a microarray database revealed that concurrent expression of these markers is both common and specific to hPSCs. Immunodepletion with antibodies against SSEA-5 and two additional PSMs completely removed teratoma-formation potential from incompletely differentiated hESC cultures.

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