嵌合工具为广泛的再生医学,生物医学研究应用提供了高档ob欧宝直播nba
在不同物种的生物体中生长一种物种细胞的能力为科学家提供了一种用于研究和医学的强大工具。这是一种可以推进对早期人类发展,疾病发作和进展和衰老的理解;为药物评估提供创新平台;解决可移植器官的关键需求。然而,发展这种能力是一个强大的挑战。
由Salk领导的研究人员Juan Carlos Izpisua Belmonte现在通过证明新的整合来更接近这一目标的一步人体细胞进入动物组织。发表于期刊细胞2021年4月15日,新的研究通过Izpisua Belmonte Lab以前的工作,以占据嵌合生物 - 含有来自两种或更多种物种的细胞的下一步 - 以了解一系列疾病并解决捐赠者的严重短缺器官。
“这些嵌合方法对于推进生物医学研究不仅仅是在最早的生活阶段,也非常有用,也是最新的生活阶段,”Izpisua Belmonte说。ob欧宝直播nba
世界卫生组织估计,每年表现的130,000个机组人移植只占可用机关短缺的需求的10%。研究人员希望在猪组织中生长人类细胞 - 其器官规模,生理学和解剖学类似于人类 - 可以缓解这个问题。之前,在2017年细胞学习,Izpisua Belmonte的小组报告了突破性的工作,其中它们将人细胞掺入早期的猪组织中,标志着使用大型动物产生可移植人体器官的第一步。但人类细胞的贡献相当低,这可能是由于两种物种之间的大进化距离(9000万年)。因此,Izpisua Belmonte旨在调查嵌入式形成,以更密切相关的物种,猕猴。
虽然这些类型的嵌合体具有猕猴不会用于人体器官移植,但它们仍然揭示了对人类细胞如何发展和整合的宝贵信息,以及不同物种的细胞如何彼此沟通。Izpisua Belmonte将两种类型的细胞的过程比较与不同语言交流:猪组织中的人体细胞类似于试图在中文和法语之间找到共同点的细胞,而MAAQUES的人类细胞更像两个密切相关语言,如西班牙语和法语。通过更好地理解涉及这一信息的分子途径,研究人员最终可以改善人体细胞的整合到更合适的宿主,例如猪,可用于再生药物,以及更好地理解老化过程。
在本研究中,团队用荧光蛋白标记了人多能干细胞(能够在体内所有细胞类型中的细胞),并将这些标记的干细胞插入培养皿中的短前胚胎。目前的研究是可能的去年发表的技术由昆明科技大学昆明科技教授领导的合作团队在云南,云南,允许猴胚胎在长时间保持活力并在身体外生长。在这项工作的情况下,所有实验均在干细胞注射后19天终止。通过免疫荧光研究,其中抗体与荧光标记的干细胞结合,科学家观察到人干细胞存活并在更好的相对效率中涵盖和整合而不是先前的实验猪组织。
为了鉴定目前研究中的两个物种细胞之间的分子通信途径,Izpisua belmonte的实验室分析了嵌合转录组,读出基因和分子的读数是活性的。他们观察到来自嵌合组织的细胞具有来自对照的不同的转录组谱,并检测到在嵌合细胞中加强或新颖的几种通信途径。
一旦进一步理解这种分子通信,嵌合生物可以允许研究人员前所未有的瞥见人类发展的最早阶段。含有人体细胞的嵌合生物可用于产生细胞和器官,用于宿主物种中的移植更加进化地与人类,如猪一样,这可能更适合各种原因(社会,经济和道德,等等)。此外,这些研究构成了研究特定疾病如何产生的新平台。例如,可以在人细胞中工程化的特定基因可以设计在人细胞中。然后,使用工程化的那些观察疾病进展的过程细胞在嵌合模型中,可能透露比典型的动物模型更适用的结果,其中疾病可能会采取不同的课程。嵌合疾病模型也可用于测试药物化合物的功效,并获得可能类似地更好地反映人体反应的结果。
另一个研究大道,吝啬可以提供独特的见解是老化。Izpisua Belmonte表示,研究人员不知道Irgans年龄以相同的速度,或者一个器官推动所有其他器官的老化,并充当老化过程的主交换机。例如,使用嵌合体来生长,例如,常见的大鼠的器官在更长的种类中,如裸体摩尔大鼠,科学家们可以开始探测,哪些器官可能是老化的关键,并且涉及其存活的信号。
作为Chimera Research领域的领先专家,Izpisua Belmonte咨询了所有合适的监管机构以及独立的生物肠道,以确保他们的工作符合当前的道德和法律指导方针。
“对健康和研究至关重要,因为我们认为这些结果是我们进行这项工作的方式,最重要的是对道德考虑以及与监管机构密切协调,同样重要,”Izpisua Belmonte说。“最终,我们开展这些研究以了解和改善人类健康。”
接下来,Izpisua Belmonte计划仔细看看分子途径该团队确定了涉及的Interspecies沟通,并确定哪些对该过程的成功至关重要。
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