遗传操作人胚胎干细胞的改进方法

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  遗传操作人胚胎干细胞的改进方法

  2008年3月10日

  加州大学欧文分校的研究人员发现了一种显着改进的基因操纵人类胚胎干细胞的方法,使科学家们更容易研究并可能治疗数千种从亨廷顿病到肌肉萎缩症和糖尿病的疾病。

  该技术首次融合了两种现有的细胞处理方法,以提高细胞存活率并提高将DNA插入细胞的效率。在生产具有所需遗传改变的人胚胎干细胞时,新方法的效率比现有方法高100倍。

  “通过改变基因产生大量细胞的能力为许多破坏性疾病的新研究打开了大门,”UCI的生物化学与发育和细胞生物学教授,以及UCI Sue和Bill的联合主任Peter Donovan说。大肠干细胞研究中心。 “它不仅可以让我们更深入地研究疾病,它还可以成为未来干细胞治疗成功发展的关键一步。”

  这项研究发表在本周的干细胞杂志上。

  多诺万和莱斯利·洛克,UCI的生物化学和发育及细胞生物学助理兼职教授,此前发现了一种叫做生长因子的蛋白质,可以帮助细胞保持活力。生长因子就像是指示细胞如何表现的开关,例如保持活力,分裂或保持干细胞。没有信号可以活着,细胞就会死亡。

  UCI的科学家 - Donovan,Lock和Donovan实验室的干细胞科学家Kristi Hohenstein在当前的研究中使用这些生长因子来保持细胞存活,然后他们使用一种称为核转染的技术将DNA插入细胞中.Nucleofection使用电脉冲冲击细胞外层的小孔,DNA可以进入细胞。

  通过这种技术,科学家们可以将DNA转化为细胞DNA,使蛋白质在特殊光线下发出绿光。绿色可以让细胞移植到动物模型后跟踪细胞运动,使研究人员更容易在潜在干细胞疗法的安全性研究中识别细胞。

  今天的科学家主要使用化学物质将DNA导入细胞,但这种方法无意中会杀死细胞,并且在转移遗传信息方面效率低下。 UCI科学家估计,对于使用化学方法产生的每一个遗传改变的细胞,新的生长因子/核转染方法产生10到100个成功修饰的细胞。

  相关故事细胞操纵可能很快停止或逆转衰老研究发现使用薄荷脑卷烟的遗传易感性糖尿病导致肌肉损失的机制揭示随着这项研究的发表,这种新方法现在可以被世界各地的干细胞科学家用来提高遗传修饰人类的效率胚胎干细胞。

  “在我们的技术出现之前,人类胚胎干细胞的遗传修饰效率很低,”海恩斯坦说。 “这是未来更大事情的垫脚石。”

  科学家可以利用该技术开发出导致疾病异常的细胞群。然后,他们可以研究这些细胞,以了解更多关于这种疾病及其如何引起的疾病。科学家们也可能使用该技术来纠正干细胞的病症,然后在治疗中使用健康细胞。

  该方法可能有助于治疗单基因疾病,这种疾病是由身体所有细胞中发生的单个基因的修饰引起的。虽然相对罕见,但这些疾病影响着全世界数百万人。据世界卫生组织称,科学家目前估计有10,000多种人类疾病是单基因的。例子包括亨廷顿舞蹈病,镰状细胞贫血症,囊性纤维化和血友病。

  UCI处于干细胞研究的最前沿。 Sue和Bill Gross干细胞研究中心促进干细胞生物学领域的基础和临床研究培训。超过60位UCI科学家在他们的研究中使用干细胞。这些科学家研究脊髓损伤,脑损伤和中枢神经系统疾病,如多发性硬化症,老年痴呆症和亨廷顿氏症。他们还研究肌肉萎缩症,糖尿病,癌症和其他疾病。

  UCI正在为一座新建筑筹集资金,该建筑将容纳干细胞研究人员,核心实验室,培训设施和合作研究空间。它将适应不断发展和扩大的干细胞研究领域,作为人类胚胎干细胞研究的大学和区域中心。 UCI已向加利福尼亚再生医学研究所申请设施补助金以建立该结构。

  

  加州大学洛杉矶分校的4月派尔和约翰霍普金斯大学的Jing Yi Chern也参与了由美国国立卫生研究院资助的基因改造研究。

  出处:http://www.uci.edu/