研究人员开发三重标签技术有效揭示干细胞的分裂特性-科技前沿-泓信生物——汇聚有生命力的未来
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研究人员开发三重标签技术有效揭示干细胞的分裂特性

时间:2018-03-20

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干细胞存在于机体多种组织器官中,在生物体的一生中负责细胞更新和组织再生。传统观点认为神经元无法再生,但近来研究人员却发现,成年机体大脑组织中有着所谓神经发生区域,能够产生新的神经元细胞。神经发生对于学习和记忆非常重要,并支持机体对压力产生反应。通常情况下,当干细胞进行复制时,其中部分会被用来重新补充干细胞,另一部分则会分化为多种类型的成熟细胞来修复组织损伤,这一过程在所有组织中不尽相同。

干细胞存在于机体多种组织器官中,在生物体的一生中负责细胞更新和组织再生。传统观点认为神经元无法再生,但近来研究人员却发现,成年机体大脑组织中有着所谓神经发生区域,能够产生新的神经元细胞。神经发生对于学习和记忆非常重要,并支持机体对压力产生反应。通常情况下,当干细胞进行复制时,其中部分会被用来重新补充干细胞,另一部分则会分化为多种类型的成熟细胞来修复组织损伤,这一过程在所有组织中不尽相同。

       为了寻找各种类型干细胞的共有机制,来自俄罗斯和美国的研究人员合作设计了一种新方法,让大脑、肠道和睾丸组织中的干细胞同时携带三种不同的荧光标签,从而观察组织干细胞的分裂情况,显著提升了干细胞分裂分析的速度和准确性。在干细胞进行自我复制的S期,细胞DNA开始合成,染色体复制,此时通过给细胞提供一种添加标签的组件,如核苷酸,就能给新形成的DNA链添加标签。

       有趣的是,这些标记过的干细胞分裂和再生后,其子代细胞也会被加上标签,研究人员就可以利用荧光抗体来观察细胞中是否携带被标记的DNA,以此追踪细胞的命运变化。相比之下,利用此前的技术让干细胞携带两种标签的核苷酸,其后代中被标记的细胞群体为8个,利用携带三种标签的核苷酸检测到的含标记细胞群体数量则可达到128个。

       这项新的研究明确并且定量分离了细胞的标签信号,同时也鉴别出了携带不寻常特征且容易被忽视的干细胞群和干细胞相关神经发生的关键参数。研究人员Oleg Podgorny表示,这种三重标签技术能很好地适用于研究大脑的神经发生,比如行为测试、特殊饮食策略、辐射暴露和药物治疗,为深入研究干细胞的神经系统损伤修复功能并开发治疗新药提供支持。

       干细胞不仅能够帮助人体维持正常的新陈代谢,机体健康,还是一种良好的医疗资源,帮助人类有效对抗一些疑难杂症。科学实验证实,间充质干细胞可以有效干预200余种疾病的治疗,包括糖尿病、脑瘫、脊髓损伤等。牙髓干细胞是活性最强的间充质干细胞,将牙髓干细胞或乳牙干细胞存储于牙齿银行,可保障一家健康。