尿液来源的细胞在再生医学中大有作为.doc

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1、尿液来源的细胞在再生医学中大有作为　　图片来自：NatureMethods,doi:10.1038/nmeth.2283　　尿液是一个令人难以置信的复杂的生物流体。尿液的物理性状，如尿量、颜色、透明度、气味、pH和比重等，以及尿液的化学成分，都能提供有关一个人的健康与否、他们所吃的什么、他们正在服用什么药和环境中什么样污染物的关键信息。用于医疗目的的尿液分析可追溯到超过3000年前。　　根据之前的的一项研究，科学家门在人类尿液中检测到3000多种化学物质或“代谢产物”。此外，根据一些其他的研究，尿液中某些气体分子的少许痕迹可以告诉我们体内是否发生异常状况

2、，测量这些挥发性标记物可能是一个无创诊断疾病的新方法。　　尿液中还存在一些从动物(包括人类)组织(主要是肾脏)中脱落的细胞，可以提取出这些细胞，将它们重编程为诱导性多能干细胞(iPS细胞)。鉴于iPS细胞能够分化为体内几乎任何一种类型的细胞，因此可将所产生的iPS细胞分化为不同研究所需的细胞。相比于经常使用的皮肤细胞和血细胞，在将它们重编程为iPS细胞之前，需要利用侵入性的方法从动物体内获取皮肤组织和血液。这种侵入性方法不仅令实验对象产生疼痛感，而且还会提高感染HIV、HBV和HCV等病原体的风险。相比而言，收集实验对象的尿液更加简单，根本无需采用侵入性

3、方法，而且成本更低。　　更加重要的是，在一项新的研究中，研究人员发现早产儿的尿液甚至含有肾脏干细胞，而无需经过iPS细胞的中间阶段，这样，只需直接从尿液中分离出肾脏干细胞，就可在体外进行增殖，就有可能用于再生医学，治疗肾脏相关疾病。　　而在另一项研究中，研究人员阐述了其直接将尿液中的干细胞转化成为膀胱样细胞，比如平滑肌和泌尿道上皮细胞系等。而且尿液衍生的细胞同样也可以形成骨骼、软骨、骨骼肌等组织;细胞的多潜能性揭示了其可以用于多种疗法之中。　　接下来，盘点一下过去几年利用源自尿液的细胞开展的研究，供大家阅读。尤其难能可贵的是，我国科学家裴端卿与潘光锦研究

4、团队在这方面大放异彩，值得大家学习。　　1.NatMethods：将尿液中细胞重编程为神经元细胞的技术　　用干细胞来修复子宫、肝脏等器官已经有了成功的案例，但用来修复神经组织却显得很难，因为自体神经干细胞的提取很困难。中科院的裴端卿与潘光锦研究团队建立了一种高效、快速获取神经干细胞的办法。这种办法可以在使用添加小分子的培养基条件下将尿液细胞直接重编程为神经干细胞，然后在体外扩增并进一步分化产生具有生理功能的各种类型神经元和胶质细胞。　　为何尿液中能提取出神经干细胞?据介绍，由于尿液中有肾脏脱落的表皮细胞，经过处理就可以变成神经干细胞，只需要三周就可以培育

5、出来。　　来自中国中科院广州生物医学与健康研究所、大连医科大学、中国科学技术大学、香港理工大学、香港大学和澳门大学的研究人员开发出一种技术将在尿液中发现的细胞重编程为神经祖细胞(neuralprogenitorcell)，其中神经祖细胞能够分化为神经元。在这项研究中，研究人员描述了他们如何能够将在尿液中发现的肾上皮细胞重编程为神经祖细胞，而且这些神经祖细胞适合用于神经疾病研究。相关研究结果12月9日在线刊登在NatureMethods期刊上。　　在这项新的研究中，研究人员发现他们能够将从肾内壁上自然脱落下来而进入尿液中的细胞重编程为多能性干细胞。在这种情

6、况下，他们收集来自三个分别为37岁、25岁和10岁的人的尿液样品，并将在尿液中发现的肾上皮细胞重编程为神经祖细胞。一旦成功实现，这些神经祖细胞然后在培养皿中培养从而产生成熟的神经元和神经胶质细胞。通过对产生的神经元进行测试，研究人员发现它们能够产生电脉冲，这就意味着它们能够像正常的神经元那样发挥作用。接下来，研究人员将这些神经元移植到试验用小鼠的大脑中，并且发现它们能够存活高达至少一个月的时间。他们报道，迄今为止，他们还不清楚这些神经元是否可能持续更长的时间，或者这些神经元是否最终被整合进神经网络之中以便作为这种系统中正常的一部分。　　除了发现尿液中的细

7、胞能够被用来产生神经祖细胞，研究人员也创新性地开发出一种重编程这些细胞的新方法。他们不将病毒注射到这些细胞之中，相反使用细菌DNA片段。他们报道，他们的过程只需更少的时间，而且这些重编程细胞更不可能产生肿瘤。这个新过程的另一个明显的益处是利用尿液样品而不是采集血液或进行活组织检查就能够产生多能性细胞，即这种过程是一种更少侵入性的方法。研究人员说，他们的过程能够被用来再生祖细胞以便进行与特异性疾病相关联的研究。(NatureMethods,doi:10.1038/nmeth.2283)　　2.CellRegeneration：广州生物院成功利用人尿液诱导多

8、能干细胞获得再生牙齿　　近日，中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿博士领导的研究