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澳大利亞的血干細(xì)胞研究可以幫助改變干細(xì)胞醫(yī)學(xué)的未來(lái)。

新南威爾士大學(xué)悉尼分校的兩項(xiàng)新研究揭示了血干細(xì)胞的前體如何在動(dòng)物和人類(lèi)中出現(xiàn)，以及如何人工誘導(dǎo)它們。

在《細(xì)胞報(bào)告》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究人員展示了在實(shí)驗(yàn)室使用微流體設(shè)備模擬胚胎跳動(dòng)的心臟如何導(dǎo)致人類(lèi)造血或血干細(xì)胞的發(fā)展。

《自然細(xì)胞生物學(xué)》的第二項(xiàng)研究揭示了小鼠胚胎中負(fù)責(zé)主動(dòng)脈內(nèi)血干細(xì)胞的產(chǎn)生。

這兩項(xiàng)研究都是了解血干細(xì)胞的產(chǎn)生方式、時(shí)間、地點(diǎn)和哪些細(xì)胞的重要步驟，這有朝一日可以消除捐贈(zèng)者輸血或干細(xì)胞移植的需求。

什么是血干細(xì)胞？

造血或血干細(xì)胞是在稱(chēng)為造血過(guò)程中產(chǎn)生所有其他血細(xì)胞的細(xì)胞——從白細(xì)胞和紅細(xì)胞到血小板等。在治療（如化療和放射治療）殺死患者自己的干細(xì)胞后，通常對(duì)一些癌癥患者進(jìn)行造血干細(xì)胞移植。

在過(guò)去的幾十年里，科學(xué)家一直試圖在實(shí)驗(yàn)室制造血干細(xì)胞，以解決捐贈(zèng)者血干細(xì)胞短缺的問(wèn)題。

通常移植中使用的血干細(xì)胞需要與患者具有相同組織類(lèi)型的捐贈(zèng)者。

從多能干細(xì)胞系制造血干細(xì)胞將解決這個(gè)問(wèn)題，而無(wú)需組織匹配的捐贈(zèng)者，為治療血癌或遺傳疾病提供充足的供應(yīng)。

多能干細(xì)胞有能力產(chǎn)生許多不同類(lèi)型的細(xì)胞，包括血干細(xì)胞，但只能來(lái)自動(dòng)物或人類(lèi)胚胎。另一方面，誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞通過(guò)基因操縱直接從體細(xì)胞（已經(jīng)分化為細(xì)胞類(lèi)型的成體細(xì)胞）中產(chǎn)生。

但科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里仍然可以學(xué)到很多東西。

模仿人類(lèi)心臟的微型設(shè)備

科學(xué)家已經(jīng)知道，心臟主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞在胚胎發(fā)育中會(huì)變成血干細(xì)胞。

《細(xì)胞報(bào)告》研究的第一作者、生物醫(yī)學(xué)工程研究生院博士后研究員李晶晶博士表示：“部分問(wèn)題是，我們?nèi)匀粵](méi)有完全了解胚胎發(fā)育期間微環(huán)境中發(fā)生的所有過(guò)程，這些過(guò)程導(dǎo)致胚胎發(fā)育中大約在第32天產(chǎn)生血干細(xì)胞。”

“因此，他們制作了一個(gè)模擬心臟跳動(dòng)和血液循環(huán)的設(shè)備，以及一個(gè)軌道搖晃系統(tǒng)，當(dāng)血細(xì)胞通過(guò)設(shè)備或在盤(pán)子中移動(dòng)時(shí)，會(huì)引起細(xì)胞的剪切壓力或摩擦?！?/p>

3厘米乘3厘米的微流體裝置不僅創(chuàng)造了血液干細(xì)胞前體，這些前體隨后進(jìn)行造血并分化為不同的血細(xì)胞，還創(chuàng)造了胚胎心臟環(huán)境的組織細(xì)胞，這對(duì)這個(gè)過(guò)程至關(guān)重要。

“研究表明，他們可以生成一個(gè)可以形成所有不同類(lèi)型血細(xì)胞的細(xì)胞。它與主動(dòng)脈內(nèi)襯的細(xì)胞密切相關(guān)——所以他們知道它的起源是正確的——并且它會(huì)增殖?！?/p>

“他們正在使用生物反應(yīng)器來(lái)擴(kuò)大這些細(xì)胞的制造規(guī)模。”

模擬胚胎心跳和血液循環(huán)的微流體裝置。細(xì)胞播種通道由紅色食品染料指示，而心室收縮控制通道和循環(huán)閥控制通道分別由藍(lán)色和綠色食品染料表示。

如何在胚胎中產(chǎn)生血干細(xì)胞

來(lái)自新南威爾士大學(xué)醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生的研究人員也在對(duì)小鼠進(jìn)行自己的研究，以確定調(diào)節(jié)這一過(guò)程的細(xì)胞。

他們發(fā)現(xiàn)，被稱(chēng)為“Mesp1衍生的PDGFRA+基質(zhì)細(xì)胞”的細(xì)胞可以將胚胎細(xì)胞和成人內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為血細(xì)胞。

雖然在將其轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)踐之前，還需要進(jìn)行更多的研究——包括確認(rèn)人類(lèi)細(xì)胞的結(jié)果——但這一發(fā)現(xiàn)可以為生成功能正常的造血細(xì)胞提供潛在的新工具。

新南威爾士州悉尼威爾士親王臨床學(xué)校自然細(xì)胞生物學(xué)論文的聯(lián)合作者John Pimanda教授表示：“使用自己的細(xì)胞生成血干細(xì)胞可以消除捐贈(zèng)者輸血或干細(xì)胞移植的必要性。解鎖自然使用的機(jī)制使我們離實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)更近了一步?！?/p>

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