以色列從脂肪組織中提取干細胞培育出人骨

以色列從脂肪組織中提取干細胞培育出人骨

以色列科學家利用從脂肪組織中提取的間葉干細胞，在實驗室培育出了人骨，并將其成功移植進實驗鼠的骨頭中?？茖W家們表示，最新研究將成為骨移植病人的福音，醫(yī)生們可借此修復或替換病人受損的骨頭。

以色列福利生物集團和以色列理工學院的科學家首先使用受損骨頭的三維掃描圖片建立了一個凝膠狀且與骨頭的形狀很匹配的支架，接著耗時一個月，在該支架上將通過吸脂術從脂肪組織中提取出的間葉干細胞（其能發(fā)育成身體內(nèi)多種類型的細胞）培育成活的人骨片段，有的片段長達幾英寸。該支架位于一個能為間葉干細胞發(fā)育成人骨提供合適環(huán)境的“生物反應器”內(nèi)。

該公司科學咨詢委員會主管阿威諾姆？卡多利教授表示：“人造骨在移植手術和修復方面大有可為。我們使用三維結構構建出形狀和幾何結構都非常正確的人骨，在體外培育出的這些人骨可以在合適的時間移植給病人。通過在移植前對受損骨頭區(qū)域進行掃描，可將人骨移植于合適的地方并讓其與周圍組織融合在一起?！?/p>

目前，科學家們已在實驗鼠身上成功進行了骨頭移植實驗。他們將幾乎1英寸長的人造骨插入實驗鼠腿骨的中間，結果發(fā)現(xiàn)，人造骨能成功地與已存在的動物骨頭融合在一起。

卡多利表示，他們正在進行研究，希望能培育出骨頭末端的軟骨，如果想在實驗室培育出整個骨頭，軟骨不可或缺。

目前，骨移植手術包括從病人體內(nèi)其他地方取出一點骨頭并將其移植到受損的地方，以促進傷口愈合。但這項技術需要病人接受兩個外科手術；而接受捐贈骨頭的病人可能會發(fā)生排斥反應?？ǘ嗬硎?，因為新技術使用的細胞來自病人自身，因此不會發(fā)生排斥反應。該公司首席執(zhí)行官希愛？莫瑞特茲科補充道，他們希望能進一步研發(fā)出一項技術，可以替代受損的關節(jié)，諸如髖關節(jié)等。

細胞工程的發(fā)展歷史與應用的細胞工程的發(fā)展歷史

細胞工程的理論基礎是細胞學說和
細胞全能性學說。1839年，Schwann和Schleiden建立了細胞學說，細胞學研究進入快速發(fā)展階段。德國學者Haberlandt（1902
年）在發(fā)表的《植物細胞立體培養(yǎng)實驗》的論文中提出了細胞全能性的觀點。H?nning（1904年）進行了幼胚的立體培養(yǎng)，在含有
糖、無機鹽、氨基酸和植物提取物的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)蘿卜和辣根菜的幼胚，發(fā)現(xiàn)離體幼胚均可充分發(fā)育，并且可以提前萌發(fā)成苗。

1925年，Laibach培養(yǎng)亞麻種間雜交幼胚獲得成功，并得到雜交種。從20世紀20年代起，幼胚培養(yǎng)被用來挽救遠緣雜交早期敗育的胚胎，因此可以認為，幼胚培養(yǎng)和胚胎拯救（embyrorescue）技術是最早應用的植物細胞工程技術。

20世紀30年代，植物組織培養(yǎng)技術基本建立。李繼侗（1933
年）將3mm以上的銀杏胚培養(yǎng)成功，并且發(fā)現(xiàn)加入胚乳汁可以促進離體胚的成長。1937年，White發(fā)現(xiàn)B族維生素、吲哚乙酸對植物生長具有促進作用。
1937~1939年，White、Gautheret和Nobercourt分別建立了植物組織的連續(xù)培養(yǎng)物，使離體的植物組織可以在人工培養(yǎng)基上不斷
生長，從而奠定了現(xiàn)代組織培養(yǎng)的基礎。

20世紀60年代初，Cocking等人用纖維素酶來分離植物原生質(zhì)體并獲得成功。分離得到的原生質(zhì)體在培養(yǎng)過程中，可長出新壁，進行分裂和分化，最終形成完整植株。獲得成功的植物有胡蘿卜、矮牽牛、油菜、石刁柏等。

在動物學界，1907年美國生物學家哈里森用蓋玻片懸滴培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織，存活數(shù)周，而且觀察到細胞生長現(xiàn)象，開創(chuàng)了動物細胞培養(yǎng)的先河。

德國胚胎學家Spemamm（1938年）認為，早期胚胎細胞具有高度的
分化潛能，將胚胎的細胞核移植到去核卵母細胞中，可以發(fā)育為新的胚胎。Briggs和Kings（1952年）把非洲豹蛙囊胚的細胞核一到去核的卵母細胞
中，得到了非洲豹蛙的胚胎克隆后代，從而證實了Spemamm的觀點。

Okata（1962年）發(fā)現(xiàn)仙臺病毒（Sendal
virus）可誘發(fā)艾氏腹水瘤細胞融合，形成多核細胞，為動物細胞融合技術的發(fā)展奠定了基礎。諾貝爾醫(yī)學和生理學獎獲得者Cesar
Milstein和Geoger
Kohler（1975年）將免疫小鼠的脾細胞和小鼠骨髓瘤細胞進行融合，獲得了既能在體外無限繁殖，又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞，有力的促進了免疫
學的發(fā)展。

細胞工程技術發(fā)展迅速，試管植物、試管動物、轉(zhuǎn)基因生物反應器等相繼問
世。以色列用胚胎干細胞培養(yǎng)出人類心臟組織，可以正常跳動，以及美國培養(yǎng)的造血先驅(qū)細胞、中國培養(yǎng)的胃和腸粘膜組織等。1977年英國利用胚胎工程技術成
功地培養(yǎng)出世界首例試管嬰兒，1997年英國首次克隆出綿羊“多莉”，2001年英國又培育出首批轉(zhuǎn)基因豬。

脂肪干細胞的相關研究

應用
關鍵詞：骨髓干細胞 脂肪干細胞 臍帶臍血干細胞 種子細胞 干細胞培養(yǎng)與分化 干細胞移植干細胞與中醫(yī)藥。
《β射線照射皮膚損傷創(chuàng)面注射骨髓間充質(zhì)干細胞后的創(chuàng)面愈合》
《利用人骨髓基質(zhì)干細胞構建組織工程心臟瓣膜的體外實驗》
技術與方法
《人臍血間充質(zhì)干細胞尾靜脈移植治療擴張型心肌病》
《骨髓間充質(zhì)干細胞分泌基質(zhì)細胞衍生因子1保護心肌細胞》
《不同麻醉腫脹液干預脂肪干細胞的生長增殖與成脂分化》
《脂肪基質(zhì)細胞誘導分化為膽堿能神經(jīng)元細胞》
學術探討
《碳納米管在生物醫(yī)學領域的應用現(xiàn)狀及展望》
《胎盤間充質(zhì)干細胞的體外誘導分化》 胚胎干細胞，臍帶干細胞，臍血干細胞，羊膜干細胞，羊水干細胞，骨髓間充質(zhì)干細胞，造血干細胞，腫瘤干細胞，精原干細胞，生殖干細胞，成骨干細胞，軟骨干細胞，肌肉干細胞，神經(jīng)干細胞，脂肪干細胞，心臟干細胞，氣管干細胞，肝臟干細胞，胰腺干細胞，胃腸干細胞，內(nèi)皮干細胞，角膜干細胞，皮膚干細胞，毛囊干細胞，乳腺干細胞，前列腺干細胞，涎腺干細胞等干細胞相關基礎與臨床研究成果，以及血液疾病的造血干細胞移植相關問題……
研究內(nèi)容：干細胞研究的生物學特性、培養(yǎng)與分化、誘導技術、干細胞與微環(huán)境、干細胞與微小RNA調(diào)節(jié)、干細胞因子及相關因子、干細胞表型與鑒定、干細胞移植與免疫耐受、細胞移植與基因表達、細胞編程與表觀遺傳、干細胞保存與質(zhì)量、干細胞實驗動物模型等學術和技術的熱點問題。
干細胞移植存在細胞來源少、免疫排斥反應和跨個體應用難等困擾。日前，一種解決上述問題的通用型干細胞已由設想成為現(xiàn)實。第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所再生醫(yī)學課題組在中國工程院院士王正國指導下，成功將同種異體脂肪組織分離并“加工”獲得的低免疫源性種子細胞種植到組織工程骨仿生材料上，成功修復了約2.5厘米的大塊骨缺損，而臨床表明超過1厘米的骨缺損無法靠自身修復來完成重建。相關論文發(fā)表在《科學》增刊上。
2005年，王正國提出研究通用型干細胞的設想和目標。在張波研究員帶領下，課題組比較研究了胚胎、骨髓、脂肪等多種來源的干細胞后，選定取材容易、創(chuàng)傷小和具有可控制的多向分化能力的脂肪組織作為解決干細胞來源的突破口。課題組鎖定引起免疫排斥反應的關鍵因素——MHC（主要組織相容抗原復合體）。實驗證明，經(jīng)過基因修飾、改建的脂肪干細胞成功去除了免疫排斥反應，具有不致畸、不致瘤等生物安全性。
課題組先后用豬和恒河猴進行動物實驗，提取它們的脂肪干細胞，轉(zhuǎn)入人巨細胞病毒產(chǎn)物，下調(diào)MHC表達水平，使其成為通用型干細胞。然后將其種植到課題組自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權的第二代仿生組織工程骨支架材料上，成功地修復了豬和恒河猴2.5厘米的大塊骨缺損。實驗證實，3個月后，移植的外源性基因逐漸丟失和降解，自體新生骨組織逐步取代移植組織。
該方法為臨床制備大量“通用型種子細胞”提供了可能。預計在不久的將來，移植配型或?qū)⒊蔀闅v史。

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