美开发出大量培养胚胎干细胞方法

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日期: 2005-03-16 今日/总浏览: 2/1401+ X! }* W; q6 i, d8 q

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9 n/ e; \  q" W  R5 _由美籍华人科学家领导的一个研究小组１５日说，他们开发了一种用生物反应器培养胚胎干细胞的新方法，不仅可以成百倍地提高胚胎干细胞的生产效率，还可以大幅度降低成本。
$ S" w$ _% p) \! }, I负责此项研究的俄亥俄州立大学生物化学教授杨尚天当天在加利福尼亚州圣迭戈举行的美国化学学会会议上发表报告说
% C  A9 L- S; i1 S9 s- I，他们借助生物反应器，在１５天的对比实验中使鼠胚胎干细胞的产率比传统方法提高了１０至１００倍，而且因为不需要太多的监测设备，培养成本下降了８０％。. o" \5 u0 |5 |1 [7 u
胚胎干细胞指胚胎中一类未分化的细胞，它具有分化成２００多种组织细胞的能力，可用于培育移植用的组织和器官，因而被认为在医疗领域潜力无限。但要提取胚胎干细胞就必须摧毁胚胎，这在全世界引起了伦理争议。
  g- g, n6 C" Q9 t: ]/ O# v# n3 K" w杨尚天说，美总统布什２００３年签署命令，只允许联邦科研资金资助现有２２个胚胎干细胞系的研究，而不得用于摧毁胚胎提取新的干细胞系，但科研中对胚胎干细胞的需求巨大，如何大批量培养就成为一个重要课题。8 o& U+ T8 ]" E9 i
他们在实验中使用的生物反应器，原先用于组织培养。它由两个舱室组成，一个舱室内填充聚合物纤维，供胚胎干细胞附着生长，另一个舱室内注入含有细胞因子的培养液。细胞因子的主要作用是传递细胞信息，使胚胎干细胞保持在未分化的状态。两个舱室之间有细管相连。6 G8 }# T1 y2 v
经过１５天培养后，研究人员检测出反应器中的细胞至少有９４％是未分化的胚胎干细胞，而传统方法培养的成果，只有８５％是未分化的胚胎干细胞。. R4 }$ J0 r8 K/ b3 F2 G2 ^$ K. a
杨尚天在报告中指出，传统的方法是用细颈瓶培养胚胎干细胞，这使干细胞只能在瓶子底部的平面上生长，而在反应器中干细胞的生长空间是三维的，更接近于它们在胚胎中的生长环境，因此干细胞保持未分化状态的时间更长，更有利于研究。! ]: _$ W5 i& R9 \& ~) y  ~& W2 K
他说，在反应器中胚胎干细胞的产率可以达到每毫升几十亿个细胞，而在细颈瓶中培养的胚胎干细胞产率只是千万级。/ I4 n" i2 T: B* f7 _- j, z# R' k; x

- x* ?8 ~1 `% @& |, |( L9 z, `美国俄亥俄州立大学研究人员发明了一种大量生产胚胎干细胞的方法。该校化学和生物分子工程学教授Shang-TianYang说，“这是一项很重要的成果。因为实验室中传统的人胚胎干细胞培育方法非常昂贵，而且制造速度不能满足不断增长的需求。”
' C1 l. o% N5 j+ {0 A5 W0 A国家法律禁止联邦基金资助未在国立卫生院注册登记的人胚胎干细胞株研究。目前共有22种胚胎干细胞株在册，对这些细胞的需求持续增长着。传统的细胞培养方法不能满足干细胞的预计市场需求。
& P7 D6 B1 B  e2 K  bYang教授领导的小组用一个生物反应器培养小鼠胚胎干细胞。细胞在15天内增殖了193倍。其最后的细胞密度（反应器中生长的细胞数量）是传统实验室方法的10～100倍。Yang教授说：“这样大量生产干细胞可以节约80%的开支，而且它只需更少的设备和监控。”/ p0 Y0 M7 }" E
研究中使用的生物反应器是由俄亥俄州立大学的科学家改良的一种组织培养装置。这个反应器也可以用来培养成人干细胞。反应器的一个室里有聚合纤维，干细胞就长在上面。另一个室里有培养基，含有可以保持干细胞未分化状态的细胞因子。在反应器中的细胞可以在三维方向生长，而在培养瓶底的细胞只能在一个平面上生长。而且在反应器中，细胞可以比在培养瓶中生长更长的时间，因为他们有更大的空间。
' r6 h6 |: j# V* P+ p2 p研究人员还对培养瓶和生物反应器生长的细胞进行两种关键蛋白质的检测。结果表明传统方法培养的胚胎干细胞更容易发生自发分化或改变。研究人员正在寻找指导胚胎干细胞分化成特定类型细胞的方法。在前期的工作中，已经用未分化的胚胎干细胞制成了一个神经细胞网络。
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作者:
' W. ^( W; u) g5 A8 h来源: 新华网
  S2 a1 G- C  z8 Z- u6 S发布者: 刘斌