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科技环境

利用干细胞培养皮肤和毛发

日本研究人员利用干细胞培养出了皮组织。他们使用的是体细胞重编程技术。借助这一成果,人们有朝一日或许也可为自己培养出人造皮肤。

Forscher erschaffen Haut mit Haaren und Talgdrüsen

培育人造皮肤已经成为可能

(德国之声中文网)据美国最新一期学术杂志《科学进展》报道,日本东京理科大学以高木良(Ryoji Takagi)为首的一个研究团队利用小鼠的所谓诱导性多能干细胞(iPS细胞)培养出了皮肤组织。被移植到小鼠皮肤上后,该组织可以发育生长,如同天然皮肤一样。

iPS细胞是经人工诱导重编程的体细胞,其自身发育已经到头,就等下一步发育成特定的组织细胞或器官细胞了。它们就像胚胎干细胞一样,具有所谓的发育全能性,经过适当诱导,可以转化成各种各样的体细胞。

信号蛋白诱导发育成所需细胞

在该实验中,研究人员先在培养皿中将iPS细胞培养成很小的块状组织。这种所谓的"胚状体(Embryoid bodies)"在一般情况下会无序生长,随机转化成各种各样不同类别的组织,但研究人员可以通过添加信号蛋白,影响其转化方向。随后,他们将这些细胞暂时移植到小鼠的肾脏附近,以助其分化增长。

研究人员发现,经过如此处理之后,这些iPS细胞后来就发育成了皮肤细胞层、毛囊以及其它一些皮肤结构。毛囊中,就像正常的毛发一样,含有皮脂腺和肌纤维。随后,研究人员又将如此培养出来的组织,移植到其它小鼠的皮肤上。14天后,在原本并无毛发的这些小鼠的皮肤移植部位,长出了毛发,而且移植组织也和其周边的神经纤维和肌纤维弥合。干细胞研究的一个特别风险,即可能生成肿瘤的风险,在该项实验中却未发生。三个月后,被移植的皮肤组织中依然没有癌细胞。

Symbolbild Stammzellenforschung USA

所有类型的体细胞均源自干细胞,但只有干细胞才是全能手,可以转变成任何类型的细胞。

未来憧憬:实验室培育替代器官

参与该项研究的辻孝博士(Takashi Tsuji)在日本理化学研究所发育生物学中心发布的一项公告中表示,希望将来能借助这一方法,"在实验室里培育出可供移植的完好器官"。

不过,该研究团队在进一步探索培养其它器官细胞之前,想先尝试培育人体皮肤,譬如用于治疗烧伤患者。

还有很多问题有待解答

海德堡的德国癌症中心干细胞与癌症部门主任、HI-STEM干细胞研究所所长安德烈亚斯·特龙普(Andreas Trumpp)对媒体表示,利用小鼠细胞取得的这一新的研究成果,只能算是人们向人造人体皮肤的方向上迈出的第一步。他说:"这项研究是在已有的一个方案上做出的进一步改进,但凭此方法还得不到纯粹、完整的皮肤,而只是其中一小部分,而且是毛囊含量特别多的一小部分。"

特龙普表示,该研究也还没有证明这块新皮肤确实完好地具备皮肤的所有功能,譬如皮肤的屏障功能、出汗功能、皮脂腺分泌功能等等。

2006年,日本学者山中伸弥(Shinya Yamanaka)成功地对体细胞进行重编程,得到了iPS细胞,使干细胞研究取得了突破性进展,因而荣获2012年度的诺贝尔生理学或医学奖。

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