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然而,在诸如慢性失血或感染等压力状况下,会驱使造血干细胞进入快速的细胞分裂状态以生成新的血细胞并修复受损组织。Milsom解释说:“就像在半夜强迫你起床,将你推入到跑车中,要求你在半梦半醒的状态下仍然以尽可能快的速度环绕赛道开车一样。干细胞在短时间内从休息状态转向极高的活性,要求它们迅速地提高代谢速率,合成新的DNA以及调整细胞分裂。突然不得不同时执行这些复杂的功能,大大增加了出错的可能性。”这项研究中的一些实验表明,在应激期间提高干细胞的能量需求会导致直接损伤DNA的活性代谢物生成增加。如果这种情况发生在细胞试图复制DNA之时,那么就可以导致干细胞死亡,或有可能引起致癌突变。
肝脏主要由高度分化的肝细胞组成并完成许多任务,包括储存维生素和矿物质、去除毒素、调节血液中脂肪和糖。这些细胞的死亡后,由健康的新肝细胞取代。但这些新细胞的来源从来没有被确定。干细胞,能在补充保持自己数量的同时发展成高度分化的细胞,为皮肤,血液等组织在随着时间丢失细胞的时候提供新的细胞。但是,在肝脏中还没有发现过干细胞的存在。一些科学家推测,成熟的肝细胞可能通过分裂保持其数量。但Nusse博士说,肝脏成熟的细胞已经高度分化,它们可能已经失去了分裂能力。“分化过的肝细胞染色体已经放大,”他解释说,“这表明这些细胞的每一条染色体有超过两个副本。这保证细胞能产生更多的蛋白质,不过确实会损害了它们的分裂能力。”
你未来的计划是什么?我现在考虑研究其他罕见疾病,比如说由一个遗传突变引起的角膜疾病。能开发出不校正基因的疾病疗法,避免基因工程可能带来的任何风险。目前我们还没有一个理想的研究模型,我们会对几种不同的模型进行评估。又是一种罕见病?你不打算开发能赚大钱的疗法么?人只能活一次,我认为应该用来做一些有意义的事。制药公司对看起来赚不了大钱的罕见病没有多少兴趣,在这种情况下像我们这样的科学家就很重要。
在干细胞从实验室研究走向临床治疗的过程中,必须坚持干细胞临床治疗的标准化和规范化管理。这种标准化和规范化涉及干细胞的获得、干细胞的鉴定与纯化、干细胞的体外培养、干细胞的致瘤性和免疫原性检测、干细胞的体内回输治疗和疗效评估等各个环节。其中,干细胞的获得需要建立相应的规范以保障伦理、道德及捐献者的知情权;干细胞鉴定与纯化需要建立细致的细胞标志物鉴定标准,分离得到具有医疗价值的细胞亚群;干细胞的体外培养需要确保培养过程中干细胞保持正常的核型与功能;干细胞的安全性和免疫原性需要规范标准的细胞才能用于临床治疗。只有坚持标准化和规范化,才能确保更安全的干细胞治疗和更客观可靠的疗效评估,为干细胞临床应用提供更有价值的参考。
为何这么久才拿到上市许可呢?有两个原因。再生医学还不成熟,还需要进一步增强治疗的可靠性。举例来说,角膜缘包括几种不同类型的细胞,我们并不知道哪个部分的细胞是移植所需的干细胞。2001年,我们发现了一个能够加以区分的细胞标志物。此外,移植物非常易碎,因为我们当时还没有用支架培养角膜缘细胞。第二,2007年欧盟出台了先进治疗技术的新规定,进一步增加了研发所需的时间。你遇到这么多困难有没有想到过放弃?没有。我曾看到失明二十年的患者重见光明,怎么可以放弃。
这一转变伴随着干细胞与周围组织细胞的复杂通讯,但人们在这方面还知之甚少。干细胞储存中心我们希望鉴定对干细胞维持和功能有重要影响的组织细胞,以及能够影响微环境的HSC信号,领导这项研究的Robert Oostendorp教授介绍道。他和同事使用混合培养的组织和干细胞来研究它们之间的互作。郫县干细胞储存中心研究人员将自己发现的互作调控因子与文献中的信号通路关联起来,并在此基础上建立了生物信息学模型。随后他们通过大量的细胞实验,对计算机生成的信号传导模式进行验证。我们得到的结果非常有趣,整个系统以反馈回路的形式起作用,Oostendorp指出。在启动模式下,干细胞先影响组织细胞的行为,而后组织细胞再对干细胞起作用,触发其自我更新步骤。)