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人類胚胎干細胞可經人工誘導產生神經祖細胞和成熟的神經元細胞
【字體: 大 中 小 】 時間:2001年12月04日 來源:
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BW HealthWire2001年11月29日美國加州孟洛帕克(MENLO PARK, Calif)消息,Geron公司從人類胚胎干細胞人工誘導產生了神經祖細胞和成熟的神經元細胞,包括多巴胺能神經元。這一進展為帕金森病等神經系統疾病的治療帶來了巨大的希望。相關研究論文刊登在2001年12月出版的Experimental
Neurology雜志上。
該論文是由Geron公司的科學家與相關院校的同事合作完成的。他們在一種特殊的培養條件下,使人類胚胎干細胞在連續分離100代以上時,形成含量達70-90%的神經祖細胞。它們表達有正常神經祖細胞的nestin,
PS-NCAM 和
A2B5等分子標記。從這些神經祖細胞,進一步產生大約30%成熟神經細胞,它們顯示出與人類胎兒神經元相似的功能特性。而且這些神經元具有正常神經元的形態特征,表達有β-tubulin
III ,MAP-2等分子標記以及與突觸形成相關的蛋白synaptophysin。它們可以合成神經遞質,并對加入的神經遞質產生反應,能夠產生正常的動作電位。此外有3%的神經元細胞還表達一種特征性酶——酪氨酸羥化酶,該酶是一種多巴胺合成的限速酶,與帕金森癥有重要關系。
人類胚胎干細胞是從體外受精形成的胚胎中的內細胞團(ICM)分離得到的。這些胚胎往往是由生育研究機構提供的,并經捐獻者知情同意。這些從內細胞團中分離的細胞首先被放置于放射狀的鼠纖維原細胞層上,鼠纖維原細胞為這些長期培養增殖的未分化人類胚胎干細胞提供營養。由于人類胚胎干細胞具有端粒酶活性因而可以無限的增殖。這些胚胎干細胞在特定的培養條件下,經過特異性的生長和分化因子的作用可以形成內胚層、中胚層外胚層的各種細胞系。
Geron公司的成功在于,他們開發了一種特殊的培養體系,可以使人類胚胎干細胞在缺乏鼠細胞滋養的情況下仍能正常生長。這樣便產生了足夠的細胞供移植、藥物毒理等各種研究使用。他們還改進了培養與細胞分離技術,使原本產率很低的神經祖細胞達到很高的產率。
Geron
公司先前的研究表明,人胚胎干細胞在連續分裂250代后,仍保持包括端粒酶活性、分化潛能、和穩定的核型等基本特征不變。正因為它具有這些特征,使它成為治療人類退化性疾病的潛在細胞來源。
Geron公司正在開發用于治療各種退化性疾病的人胚胎干細胞療法。例如,從人類胚胎干細胞分化出的多巴能神經元,可以用于帕金森癥的治療。帕金森癥是神經系統第二類最常見的退化性疾病。在美國、歐洲和日本大約有140萬該病患者。目前對此病最有效的治療藥物是左旋多巴,它可以部分的緩解患者的癥狀,但作用時間偏短。再者,就是細胞移植治療。
目前已有200多名患者接受過胎兒腦細胞移植治療,這種療法還被用于亨廷頓癥和脊髓損傷的治療。但用從胎兒組織提取神經元的技術,治療每一個病人都需要多個胎腦供體,實際應用的障礙很大。一方面人類胚胎干細胞具有無限增殖能力,一方面Geron公司用端粒酶技術可以使分化的細胞獲得強的自我繁殖能力,從而產生大量用于移植的產品細胞。他們還通過嚴格的質量檢驗控制其產品細胞的安全性能,使在傳統條件下難以實現的細胞移植療法變得廉價可行。
Geron
公司還在研究可用于治療心臟衰竭、肝衰竭及糖尿病等退化性疾病的成熟的功能細胞以及它們的祖細胞,從而拓展他們的發展領域。
Geron公司研發與再生醫學部副主任,Jane S. Lebkowski博士說,他們對神經細胞的研究進一步證實了人類胚胎干細胞人工誘導產生的分化細胞,可以具有與成體分化細胞相同的特性。
Geron公司總裁兼首席執行官Thomas B. Okarma說,他們將進一步推進對人胚胎干細胞的研究,以期創造出在人類退化性疾病中直接可行的治療方案。
Geron公司在美國申請了編號為Nos. 5,943,780 和
6,200,806的專利,以保護其在人胚胎干細胞方面的商業利益。Geron公司還就人胚胎干細胞可控生長和分化的各項技術取得了多國專利。這將有利于人胚胎干細胞相關診斷、治療和研究產品的商業化。
Geron公司是一家致力于開發生產可用于腫瘤與再生醫學診斷和治療產品的公司。并研究可用于新藥開發的各項技術。Geron
公司的產品主要基于其擁有的三項核心專利技術:端粒酶技術、人類胚胎干細胞技術和核轉移技術。關于Geron 公司的全面信息可瀏覽該公司網站:http://www.geron.com。