皮膚造血法

皮膚造血法,一種新“造血術”,可將人體皮膚“ 變為”血液。

簡介

加拿大麥克馬斯特大學的研究人員在英國《自然》雜誌網路版上發表報告說,此前的皮膚造血法需要經過誘導多功能幹細胞這一中間環節,而他們開發的新方法是直接轉化,不僅過程簡單,而且所得到的血液質量更高。

加拿大一家幹細胞癌症研究中心成員米克·巴蒂亞介紹,先前技術手段已經實現利用人體胚胎幹細胞造血。他和同事發明的新方法可直接利用皮膚細胞造血,無需把皮膚細胞轉化為胚胎幹細胞。按照他的說法,兩種方法相比,“皮膚造血法”更為簡單、安全、高效。 巴蒂亞說,他們可利用一塊12平方厘米大小的成人皮膚實現造血。 這一醫學突破可能為癌症治療和病人手術過程中的輸血帶來新的血源。

據介紹,研究人員利用病毒將名為OCT4基因植入人類皮膚細胞中,然後在含有多種細胞因子的特殊環境中進行培養。這樣,皮膚細胞就可直接變為血液細胞的前體細胞,這些前體細胞又可以生成白細胞、紅細胞、血小板三種主要血液細胞。

“皮膚造血法”臨床試驗最早2012年開展。

實驗研究

加拿大研究人員用小白鼠進行過相關實驗。研究發現,小白鼠皮膚上的纖維組織細胞在經過一系列處理後可以轉換成神經細胞和心肌細胞。這項研究結果可以用來“製造”人類血液的原始細胞。

為了製造血液原始細胞,巴蒂亞和他的研究小組從幾名志願者身上收集了一些皮膚。他們首先用植入“OCT4”基因的病毒去感染這些皮膚,然後再把它們放入一種叫做“細胞激素”的培養液中。

“OCT4”是少有的能夠使纖維細胞轉化成胚胎肝細胞的一種基因。但在“OCT4”基因和培養液的作用下,皮膚的纖維細胞並沒有形成胚胎肝細胞。

通過分別對血液中的白細胞、紅細胞和血小板進行實驗之後,研究人員終於發現,能夠“製造”血液的並不是胚胎肝細胞,而是紅細胞。紅細胞能夠製造成熟的血紅蛋白

研究員伊恩·威爾姆特通過這項研究認為,人類或許可以實現“用任何東西創造任何東西”。

研究人員在兩年時間裡,用成人皮膚和新生兒包皮反覆進行上述實驗,證實任何年齡的人的皮膚都可以轉化為血液,而且血液功能正常。

過去也曾有研究將皮膚細胞轉化為血液細胞,但過程是先將皮膚幹細胞變成誘導多功能幹細胞,再將誘導多功能幹細胞變成血液細胞,多了誘導多功能幹細胞這箇中間環節。

研究人員說,間接造血法得到的血液細胞中的血紅素功能並不完善,仍停留在“胚胎”而不是“成體”階段,而直接轉化得到的血液細胞含有的是成體血紅素。

此外,通過誘導多功能幹細胞得到的血液細胞常常有導致癌症腫瘤的風險,而將直接轉化得到的血液細胞注入實驗鼠體內,沒有發現腫瘤的跡象。

醫用前景

對於這項技術的套用,研究人員認為,這項新技術醫用前景非常廣闊。今後病人罹患敗血症或需手術輸血,將不必為尋找匹配血源犯愁,利用自己皮膚就能獲得所需血液。

另外,新技術有利於腫瘤病人接受化療,因為他們今後可以接受更長時間治療,減少旨在恢復身體機能的間隔期。

負責這項研究的米克·巴蒂亞說,首先從這項成果中受益的將是白血病患者。他們需要經常移植含有造血幹細胞的骨髓,但因經常接受放療,其幹細胞可能會像癌細胞一樣發生變異,而來自捐獻者的骨髓則容易引起排異反應。皮膚細胞則不發生任何基因變異,因此可以用患者自身的皮膚細胞製造血液,再移植到患者本人體內。

這種治療方法還可用於接受大劑量化療的癌症患者。化療不僅殺死癌細胞,同時還破壞患者血液系統。因此經常需要暫停化療,以便讓患者免疫功能恢復。這也給了腫瘤恢復和再生的時間,而且再生的癌細胞通常對化療有抗體。如果患者在化療的同時輸入用自己皮膚製造的替代血液,不僅可以繼續進行大劑量化療,而且可以增加永久殺死腫瘤的機會。

不過研究人員也表示,雖然現在實驗室中的各項實驗顯示,這些人造血液細胞具有正常功能,但要真正用於臨床還有許多工作要做。

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