干细胞首次被培养为功能性人类肌肉
科普小知识2022-07-12 20:53:10
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科学日报,北京,1月10日(记者刘霞)根据物理学家组织网络9日的报道,美国杜克大学的科学家首次使用来自皮肤或血液的人类诱导多能干细胞来培养功能良好的人类骨骼肌。这项新的研究为开发罕见肌肉疾病的个性化模型提供了一种更简单的方法,从而开发新的药物和进行基础生物学研究。
该研究小组重组了来源于成人非肌肉组织(如皮肤或血液)的诱导多能干细胞,使其恢复到原始状态,然后加入大量的Pax7分子向细胞发送信号,使其开始变成肌肉。随着细胞数量的增加,它们变得非常类似于成体肌肉干细胞。后来,研究人员停止提供Pax7信号分子,并为这些细胞的充分发育和成熟提供支持和营养。
结果表明,经过2-4周的三维培养,获得的肌肉细胞将形成肌肉纤维,该肌肉纤维可以像人的肌肉组织一样收缩并对外部刺激做出反应。当植入成年小鼠体内时,这些肌肉纤维可以存活并发挥功能至少3周,并通过血管化过程与小鼠自身的组织融合。
杜克大学生物医学工程教授兼研究负责人内纳德·博塞克说:“这项最新技术在罕见疾病研究和治疗中的前景充满了期待。有了这项新技术,我们可以从非肌肉组织(皮肤或血液)中提取诱导多能干细胞,并最终培养出无限量的功能性肌肉纤维用于测试。此外,最新的研究可以避免伦理争议,为退化性肌肉疾病创造个性化模型,并最终开发出新药。”
据报道,研究人员目前正在改进新技术,以开发更强壮的肌肉,他们也开始开发罕见疾病的新模型。
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