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發(fā)布再生醫(yī)學重大突破
2013-7-12 閱讀(295)
來自印第安那大學的科學家們成功地將小鼠胚胎干細胞轉化成了內耳重要結構。這一研究提供了關于感覺器官發(fā)育過程的一些新認識，并為建立實驗室疾病模型、藥物發(fā)現(xiàn)以及針對聽力喪失和平衡障礙開發(fā)潛在療法創(chuàng)造了條件。研究論文發(fā)表在7月10日的《自然》（Nature）雜志上。
由印第安那大學醫(yī)學院Eri Hashino教授領導的一個研究小組報告稱，通過利用三維細胞培養(yǎng)方法，他們成功誘導干細胞發(fā)育形成了內耳感覺上皮，其由毛細胞、支持細胞和神經(jīng)元構成，能夠檢測聲音、頭部運動和重力。
以往研究人員曾試圖在標準細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中“培育”出內耳毛細胞，然而由于細胞培養(yǎng)平皿缺乏聽覺細胞感受體（hair bundle，感覺毛細胞的標志物，一種檢測聽覺或前庭信號的重要結構）發(fā)育所需的信號，他們的研究工作進展不大。Hashino說，研究小組確定了需要將細胞聚集物懸浮在一種專門的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，為其提供一個更接近人體早期發(fā)育的環(huán)境。生物通 www.ebiotrade.com
研究小組模擬早期發(fā)育過程，按照的時間利用幾個小分子，促使干細胞從一個階段分化進入另一個階段，形成了內耳前體。論文的*作者、印第安那大學醫(yī)學院醫(yī)學神經(jīng)科學研究生Karl R. Koehler說，三維懸浮為細胞提供了重要的機械信號，例如細胞彼此牽拉所造成的張力。
“三維培養(yǎng)使得細胞能夠利用存在于胚胎發(fā)育過程中的機械信號，來自組裝成復雜組織，”Koehler說。
Hashino 博士說：“我們驚訝地看到，干細胞被引導變成了內耳前體，放置在3-D培養(yǎng)物中這些細胞似乎不僅知道要變?yōu)閮榷胁煌募毎愋?，還知道如何自組裝成與天然內耳顯著相似的模式。我們的zui初目的是在培養(yǎng)物中生成內耳前體，然而當我們進行測試時發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)皿中有數(shù)以千計的毛細胞。”
電生理測試進一步證實，由干細胞生成這些毛細胞具有功能，能夠感知重力和移動。此外，細胞培養(yǎng)物中還形成了像那些通常連接內耳細胞和大腦的神經(jīng)元一樣的細胞，它們與毛細胞相連接。
研究人員表示，盡管還需要開展更多的研究來確定聽覺感知相關的內耳細胞可能的形成機制，以及如何能夠應用這些過程來形成人類內耳細胞。
新研究為更好地了解內耳發(fā)育過程，構建出新藥開發(fā)模型，生成細胞療法來治療內耳疾病開啟了一扇大門。
