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科学家诱导皮肤细胞变成精子 首次在实验室培育出人造皮肤

  逆天了!科学家诱导皮肤细胞变成精子

  科学家表示,利用男性不育患者皮肤细胞可培育出精子前体细胞。

   据英国每日邮报报道,目前,科学家利用无法生育的基因缺陷男性的皮肤细胞培育出早期阶段精子细胞。对于这些不育男性患者而言,他们无法产生足够的精子孕育后代,科学家认为,未来这项技术将为他们带来福音。

  更重要的是,它将对研究人员提供一种新的工具研究精子发育和男性不育症治疗。美国斯坦福大学干细胞生物和再生医学研究所雷约-培拉(Reijo Pera)博士是研究负责人,他说:“我们的研究结论首次提供了研究精子发育的实验模型,因此未来它可应用于临床细胞疗法,例如:在实验室培育更高质量和更多数量的精子细胞。”

  这项研究甚至可能对精子制造障碍患者带来新的治疗途径,可以将干细胞衍生生殖细胞直接移植在患者睾丸中。科学家指出,男性不育现象出现在10-15%的夫妻,基因导致的不育问题普遍存在于男性群体。

  最常见的缺陷是男性Y染色体关键基因的自然损失,但是科学家仍无法从分子等级解释这一问题。三位不育男性参与了这项研究,他们体内缺失Y染色体DNA区域,无法生成或者生成较少数量精子。从他们皮肤样本提取纤维原结缔细胞通过基因改良方法,使它们诱导成为多功能干细胞。

  结果表明,这些成年人细胞的发育时钟再次开启,具有胚胎干细胞属性,包括发育形成身体任何组织的能力。由于受到Y染色体基因缺陷的破坏,多功能干细胞在实验室器皿中会尽可能形成精子细胞。

  当这些培育细胞移植到老鼠睾丸,它们变成精子前体细胞。该项研究报告发表在近期出版的《细胞报告》杂志上。

  研究表明,Y染色体不育现象出现在精子细胞成熟阶段末期。雷约博士强调,我们的研究表明使用干细胞可作为诊断干细胞缺陷的原始材料,可潜在地制造精子细胞。

  这项技术可用于治疗基因/先天性精子损失或者不具备生育能力的癌症幸存者。2012年,美国匹兹堡大学科学家研究显示,利用人类多功能干细胞可形成精子前体细胞,从而有望恢复男性生育能力。但是他们并未提取基因缺陷不育成年男性皮肤细胞培育成精子前体细胞。

 

科学家首次在实验室培育出人造皮肤

  英国和美国的科学家已在一所实验室(资料图片)内培育出人造皮肤。在药物和化妆品测试中,科学家可用它们替换动物。

  科学家认为,在实验室培育出的皮肤将来可能在不给动物造成伤害的情况下用于药用洗液和面霜或化妆品的检测。

  据国外媒体报道,在药物和化妆品测试中可替换动物的人造皮肤已经在一个实验室里被培育出来。

  英国和美国的科学家用拥有和真正皮肤一样特性的干细胞制造出一块一厘米宽的上皮。上皮是最外面的皮肤层。上皮在身体和外部环境间形成一个保护屏障,防止体内的水流出,同时阻止细菌和毒素进入体内。

  在此之前,组织工程师一直无法为药物检测培育出一种具有保护屏障作用的外层皮肤。科学家认为,在实验室培育出的皮肤将来可能在不给动物造成伤害的情况下用于药用洗液和面霜或化妆品的检测。另外,它还可为研究湿疹等皮肤病提供一个模型。

  英国禁止用动物检测化妆品。截止到上个月,欧盟禁止进口或出售含有用于动物试验材料的产品。但世界其他国家允许化妆品测试,例如中国和美国等。这个英国科研组的负责人同时又是伦敦大学国王学院科学家的达斯科-伊利克说:“我们的新方法可能用于在实验室培育出大量人类表皮替代物,还可广泛用于药物和化妆品的商业性试验。根据可用的干细胞来源,我们可培育出不同类型的人类表皮替代物,将其用于研究不同人群的皮肤病和过敏反应。”

  这个英国科研组的负责人同时又是伦敦大学国王学院科学家的伊利克说:“我们的新方法可能用于在实验室培育出大量人类表皮替代物,还可能广泛用于药物和化妆品的商业性试验。”

  诱导多功能干细胞和胚胎干细胞拥有相同的特性,其中包括在体内发育成任何组织类型的能力。

  科学家用诱导多功能干细胞培育出人造皮肤,而这种干细胞来自成年动物结缔组织的成纤维细胞。诱导多功能干细胞和胚胎干细胞拥有相同的特性,其中包括在体内发育成任何组织类型的能力。

  科学家在实验室内先把诱导多功能干细胞转变成角质细胞,然后培育人造皮肤。角质细胞是最外层皮肤内占主导地位的细胞类型。这些研究人员把他们的产品称为“3D表皮替代物”。试验显示,这些人造皮肤和真正人类皮肤的结构或功能没有明显差别。

  伊利克博士说:“你制造一种新面霜时,就要知道它被皮肤吸收多少,因为皮肤吸收过多可能有害。我们的方法非常划算,因为一旦你得到诱导多功能干细胞,就可无限量地进行培育。制造10平方米而不是1平方米的皮肤贴片并不难,但更小的皮肤碎片可能更有用。”最新一期的《干细胞报告》杂志刊登这项研究。

  除检测药物和化妆品,人造皮肤还可用于研究湿疹和其他未能提供有效屏障的皮肤情形。参与这项研究的美国科学家、旧金山退役军人医疗中心的西奥多拉-莫罗博士说:“获得无限量基因完全相同单位的能力可用于研究各种由基因突变造成的皮肤屏障缺陷,例如鱼鳞癣或过敏性皮肤炎等。我们可用这个模型研究皮肤屏障的自然形成过程,皮肤屏障在不同疾病中的受损情况以及我们激活它进行修补和恢复的方法。”

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