干细胞培养从艺术走向科学

2011-04-08

在实验室培养人类胚胎干细胞并不是一件非常容易的事情。培养这些“娇气”而形态多变的细胞非常地费时费力，在某种程度上与其说是精密科学，培养工作更像是一门艺术。

然而近日由美国威斯康星大学麦迪逊分校的化学系教授Laura Kiessling领导的科研小组开发了一个全新的成分确定的培养系统用于培养万能干细胞。利用这种廉价的培养系统人们可培养出用于细胞治疗的更均一的更安全的干细胞产品。研究论文发表在本周的《自然方法学》（Nature Methods）杂志上。

“这项技术非常简单，任何人都可以使用，”Kiessling说。

目前，实验室培养的人类培养干细胞主要是用于实验研究。虽然在一段时间内培养系统已有所改善，科学家们仍然需要在含有小鼠细胞或小鼠蛋白质的培养皿表面培养不同批次的人类细胞，包括胚胎干细胞或诱导性干细胞。这样做增加了细胞被动物病原体例如病毒污染的机会，严重地影响了细胞的临床应用。

新培养系统利用了一种人工化学合成的蛋白质片段底物——肽。这种肽具有与干细胞结合的亲和力。将该培养系统与确定成分的培养基一起使用，研究人员能够使培养细胞保持未分化状态长达三个月甚至更长时间。根据研究报告，新系统同样适用于诱导多能干细胞。

Kiessling指出，他们对维持在系统里的细胞进行了检测，以确定它们是否能分化为目的细胞类型，并检测了它们是否能与市场上销售的那些成分不十分明确的系统培养出来的细胞具有一致的功能。

Kiessling还说目前涉及人类胚胎干细胞的第一项临床试验正在开展，随着更多的测试在人类患者身上展开，人们对这些细胞安全性的信心将不断增强。

“目前普遍使用的培养系统的缺点在于它们的成分不确定，我们不能确切知道细胞与培养系统中的哪些成分发生了接触。由于不具有均一性，每批次培养的细胞都可能存在差异，”Kiessling说：“而我们发开的新系统成分完全确定，并且价格低廉。”

Kiessling研究小组的工作得到了美国国立卫生所和威斯康星材料研究科学以及工程学中心的支持。

干细胞培养从艺术走向科学

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