近日,一項刊登在國際雜志Science Advances上的研究報告中,來自加利福尼亞大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了一種簡便且有效的方法,即給誘導(dǎo)人類多能干細胞“喂以”機體中的天然分子腺甘酸,就可以使其再生成為骨質(zhì)組織,這種源于干細胞的骨質(zhì)組織可以在不產(chǎn)生腫瘤或誘發(fā)感染的情況下幫助修復(fù)小鼠的顱骨缺陷。
該項研究或?qū)椭芯空唛_發(fā)治療嚴重骨質(zhì)缺失及遭受外傷性骨創(chuàng)傷患者的新型再生醫(yī)學(xué)療法,同時研究者或許也能夠開發(fā)出一種低廉方便的方法制造純種的成骨細胞。研究者Shyni Varghese教授表示,我們的一個研究目的就是通過開發(fā)有效簡便的方法來對人類細胞和組織進行工程化操作,從而開發(fā)新型的再生療法,誘導(dǎo)多能干細胞能夠轉(zhuǎn)變?yōu)闄C體中任何一種類型的細胞,比如肌肉細胞、心臟細胞等,這個過程稱之為分化,正由于具有這種特性,因此誘導(dǎo)多能干細胞才具有一定的治療潛力,幫助修復(fù)或再生多種組織和器官。9 f; S: U3 Q" X# g;
然而促使誘導(dǎo)多能干細胞分化成為任何一種類型的細胞并不簡單,干細胞的直接分化就好比遵循一種復(fù)雜的菜譜一樣,其中包含了多種組分和步驟;而科學(xué)家們面對的另外一種挑戰(zhàn)則是如何制造出不能產(chǎn)生腫瘤的器官或組織(基于干細胞分化產(chǎn)生),研究者通過研究發(fā)現(xiàn),他們可以通過向培養(yǎng)基中添加腺苷酸來控制人類誘導(dǎo)多能干細胞分化成為功能性的成骨細胞,這就好比機體中的活體骨質(zhì)細胞一樣,產(chǎn)生的成骨細胞就可以構(gòu)建含有血管的骨質(zhì)組織,當(dāng)將這些新生的骨質(zhì)組織移植到骨質(zhì)缺陷的小鼠機體中時,成骨細胞就可以在不產(chǎn)生任何腫瘤的情況下形成新生的骨組織。
研究者Varghese說道,這讓我們覺得非常不可思議,一種單一分子竟然可以指導(dǎo)干細胞的命運,而且我們并不需要制造由小分子、生長因子或其它混合物組成的混合制劑;此前研究中我們通過研究揭示了骨組織中的磷酸鈣如何誘導(dǎo)干細胞分化成為成骨組織,而且干細胞可以攝入磷酸鈣來產(chǎn)生ATP,隨后破碎腺苷酸并且向干細胞發(fā)送信號使其轉(zhuǎn)化成為成骨細胞。
如今研究者想知道如果繞過上述途徑,僅僅添加腺苷酸會是什么反應(yīng),目前他們正在進行更為深入的研究來闡明腺苷酸信號如何促進骨質(zhì)形成,截至目前為止,他們發(fā)現(xiàn)在干細胞表面發(fā)現(xiàn)了一種名為A2bR的受體,該受體可以結(jié)合腺苷酸,但其中所涉及的機制目前還不清楚。