西亚试剂：开发出一种大量培养多能性干细胞的新方法
发布时间：2025-12-30
干细胞因它们能够分化为一系列成熟细胞类型而闻名，但是它们不能独立维持这种可塑性。在体内，相邻的细胞有助于维持干细胞的这种“多能性”状态。但是在体外培养这些细胞，科学家们不得不设计出多种特殊的技术。这对胚胎干细胞(ESC)和诱导性多能干细胞(iPSC)而言，尤其如此。为了保持它们的多能性，这些细胞通常在由“饲养细胞”组成的支持层的上面进行培养。如今，日本理化研究所高级科学研究所研究员Yoshihiro Ito领导的一个研究小组开发出一种策略有望更加容易地培养ESC和iPSC。
饲养细胞给干细胞提供有价值的生长因子，同时也使得体外培养复杂化，而且也可能产生污染---对临床应用而言，这是一个特别严重的问题。找出饲养细胞关键特征的早期努力一直不符合标准。Ito说，“在固定有生长因子的基质(substrate)上培养干细胞一直比较困难。饲养细胞提供一种复杂的微环境，但是这种微环境不能够通过一种或几种生长因子来替代。”
作为一种替代选择，研究人员对饲养细胞层进行化学固定处理，这种处理杀死细胞，在物理上保存它们的完整性，同时维持它们的外部结构在很大程度上完好无损。这就产生坚实的细胞培养表面，而且这些表面保存着几乎所有的通常与干细胞发生相互作用的特征。小鼠iPSC甚至在之前经过甲醛或戊二醛固定的饲养细胞上大量培养之后仍然保持它们的多能性状态。戊二醛固定是一种严苛的处理，然而Ito和同事们注意到戊二醛固定的细胞也提供一种优越的基质，而且这种戊二醛固定的细胞层足够坚实，能够经受冲洗和反复使用。
研究人员非常吃惊地发现以这种方式培养的小鼠iPSC几乎与利用传统方法培养的那些细胞没有什么差别(见图1)。Ito说，“人们认为饲养细胞分泌维持未分化干细胞生长的蛋白或其他化合物。但是固定的细胞失去了这种分泌能力，这就证明提供合适的接触微环境对iPSC而言更加重要。”考虑到固定的细胞层非常坚固，他期待一旦这种方法在培养人iPSC上经过验证和最优化后，它就可能在商业上提供一种活细胞培养工具。(
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