前言
一直以来,我们对尿液这种废物的应用局限在
当做肥料的圈子,当然也有一些医学认为尿液
可以治病,并被不少人认为是歪理邪说。
不过,至少在做生物的科学家里,尿液一直都
是宝。
然而,本文却要说的是一个更新的东西,尿液
提取细胞来转换为干细胞。
尿液中的万能细胞
大家都知道,干细胞是个好东西,这东西具有一个重要特征就是分化潜能。就是可以分化成各种组织、器官,甚至,重新分化成一个个体的潜能,被称为万能细胞。
干细胞分类
最典型的干细胞就是胚胎干细胞,这个细胞可以完整发育成一个人(受精卵也可以认为是干细胞,比如多胞胎)。但是随着人的成长,干细胞的全能性会受到影响。对于一个成年人,你要想找到一株全能干细胞,几乎是不可能的。
但是我们可以找到全能性不那么高的干细胞,比如,造血干细胞,相信大家听过骨髓移植来治疗白血病吧,其实就是移植造血干细胞。
类比的,我们可以通过诱导各种器官的干细胞来让其发育成一个完整组织,这样,我们几乎可以无惧任何疾病了,心脏有问题,直接诱导一个心脏出来,肝脏有问题,诱导一个肝脏。
怎么样,很兴奋吧。
现实中的困难
但是研究发现,我们本身存在以下问题
1.人体干细胞极其稀少
2.我们无法分离人体的干细胞。至少,除了骨髓,大部分人体的干细胞我们无法获取(事实上,我们都不知道这些干细胞存在于什么地方)
3.大部分干细胞潜能太低,甚至,让它分化为自身组织都挺困难的,最多是修修补补
4.人体的干细胞会衰老 所以不要指望干细胞源源不断的去修复身体各个组织,最后成为一个特修斯之船
这就恼火了,本来有了干细胞,长生不老不在话下,但是现在干细胞存在这么多问题,难道我们注定要坐以待毙?
峰回路转来机遇
2006年日本京都大学Shinya Yamanaka在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体,然后引入小鼠成纤维细胞,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。
看到没,让一个成熟的组织细胞恢复到了胚胎干细胞哦,这东西可是万能细胞,能够直接分化成为一个人的哦。
而胚胎干细胞可以让你像一个婴儿一样,真正的年轻,真正的从零开始。
国内科研进展
2012年,中科院广州生物医药与健康研究院(GIBH)的Miguel A. Esteban和裴端卿研究组在Nature Protocols杂志上发表了一项重要成果。他们成功从尿液中获取细胞,并用病毒载体引入重编程因子,将这些细胞重编程为iPSC。这项研究为iPS研究者们提供了一条非侵入性的细胞获取途径,使人类尿液中的细胞成为了iPSC的一个理想来源。
2013年,他们再接再厉,裴端卿和潘光锦研究组使用不整合到宿主基因组的载体(episomes)引入重编程因子,将人类尿液中的细胞重编程为iPSC,并最终诱导其生成了神经干细胞。这项研究当时发表在Nature Methods杂志上。
当然了,有的时候,人尿液里的细胞啊,活性不足,导致后续的“干”性不足,怎么办?
最近,潘光锦又在Stem Cell Reports上发表了新的研究,在该研究中,他们通过优化尿液细胞重编程方案,大大提升了的重编程效率。
于是,到此,尿液提取细胞再进一步转换为干细胞的障碍基本消除了。
于是,今后,尿一个人成为一种极大的可能了。
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