上海交通大學醫學遺傳研究所黃淑幀教授領導的一個研究團隊,通過宮內移植的方法,在國際上首次將人的成體干細胞成功植入山羊體內,建立了人源性干細胞能在山羊體內長期存活的“人/山羊異種移植嵌合體”。
5月29日,這項研究成果通過了上海市專家鑒定委員會的鑒定。
這項研究已經引起了國際學術界的關注。5月16日,國際著名雜志《美國科學院院報》發表了黃淑幀教授課題組的“應用基因表達譜分析人臍血造血干細胞在山羊體內多臟器的附植和分化”的研究論文,表明中國科學家在干細胞研究領域獲得新的重要進展。
涉及到一個機體擁有兩種不同物種的細胞或組織,這種生物稱為嵌合體。國際上已經明確,禁止將全能人類胚胎干細胞引入處于早期發育階段的動物,禁止開展人類嵌合體胚胎試驗研究。
黃淑幀教授的研究特別注意規避倫理方面的問題。課題組的研究均采用成體干細胞,而非胚胎干細胞進行,因而不存在倫理問題。
干細胞移植,特別是造血干細胞移植是一種有效的治療方法。然而,對于干細胞移植后在正常活體內的生物學行為由于研究材料所限,至今所知甚少,特別是由于難以尋找合適配型的供者、移植后常出現的宿主抗移植反應和需長期進行免疫抑制治療等問題,使其臨床應用在目前仍受到相當的限制。
近年來發展起來的一種干細胞移植新技術——宮內移植,它將移植的時間推前到胎兒時期,由于胎兒早期的免疫系統尚未發育成熟,因此對移植的外源細胞產生免疫耐受性而不予以排斥,也不需要移植后進行免疫移植治療。
有關資料顯示,美國科學家將人胎肝造血干細胞通過開腹后宮內移植的方法,移植到胎齡為48-54天的胎綿羊體內,建立了人/綿羊異種移植嵌合體以及研究工作。
而黃淑幀教授的創新在于宮內移植采用非手術技術,在B超監視下,將人臍血造血干細胞注射到妊娠45-55天的胎山羊腹腔中,成功地建立了人/山羊異種移植嵌合體。
目前已經在82頭胎山羊腹腔中建立了嵌合體,其中有60頭胎山羊移植成活。移植的干細胞可以在山羊體內存活2年之久。
黃淑幀教授繼而又綜合應用分子生物學、細胞生物學、免疫組織化學和基因芯片等技術,系統地分析了人源干細胞在嵌合體山羊多種臟器的存活、擴增和分化以及人源基因表達狀況和非損傷條件下可塑性等生物學特征。
結果顯示,人源干細胞在山羊的血液、肝、腎、肌肉、肺等器官高比例的歸巢并分化成相應的人的組織細胞(如人肝樣細胞等),顯示了廣泛的可塑性,而這種可塑性并非由細胞融合機制所致。
在29日的鑒定會上,評審專家們認為,此項研究工作為異種器官移植、細胞治療和人源蛋白的生產等提供了新的思路,并為通過干細胞宮內移植進行疾病的產前治療和組織損傷的修復等提供理論依據和技術手段,對一些目前難以根治的先天性/遺傳性疾病的治療也提供了新的治療途徑。 (記者 王蔚)
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