ELISA試劑盒揭示誘導(dǎo)干細(xì)胞捷徑

  ELISA試劑盒日本研究者報(bào)告了創(chuàng)建具有胚胎能力、可轉(zhuǎn)化為哺乳動物體內(nèi)幾乎所有細(xì)胞類型的細(xì)胞——即今日盛名遠(yuǎn)揚(yáng)的誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）的技術(shù)方法。在本周出版的《Nature》雜志中，另一支日本團(tuán)隊(duì)提出了出奇簡單的新方法：將細(xì)胞暴露于包括低pH溶液在內(nèi)的應(yīng)激環(huán)境；并且，依此法培養(yǎng)的干細(xì)胞可塑性更強(qiáng)、培養(yǎng)時間更短、培養(yǎng)效率更高。
  Obokata介紹，她之所以想到細(xì)胞處于應(yīng)激環(huán)境可以使其多功能化，是在培養(yǎng)細(xì)胞時注意到了一部分細(xì)胞擠過毛細(xì)管就會縮成干細(xì)胞大小的形狀。于是她決定試著施加包括加熱、饑餓與高鈣環(huán)境在內(nèi)的不同類型的應(yīng)激條件。三種應(yīng)激源——在細(xì)胞膜上打孔的細(xì)菌毒素、低pH暴露與物理擠壓，均可使細(xì)胞顯示多功能性標(biāo)記。
不過，要想獲得多功能的稱號，這些細(xì)胞還必須顯示有轉(zhuǎn)化為所有細(xì)胞類型的能力——這可以通過將熒光標(biāo)記的細(xì)胞注入小鼠胚胎來顯示。如果導(dǎo)入的細(xì)胞是多功能的話，那么這些發(fā)光細(xì)胞就會出現(xiàn)于發(fā)育后的小鼠體內(nèi)的每一種組織。ELISA試劑盒這一測試比較棘手，需改變策略方可。在日本山梨大學(xué)小鼠克隆若山照彥（Teruhiko Wakayama）幫助下出生的幾百只小鼠只有微弱的熒光。若山照彥開始時認(rèn)為該計(jì)劃很可能“大費(fèi)周章勞而無功"，但隨后提示施加應(yīng)激條件的對象應(yīng)是來自新生鼠而非成年鼠的已充分分化的細(xì)胞。這招奏效了，生出了綠色熒光充分的小鼠胚胎。
  不過，Obokata的整個想法仍顯激進(jìn)；她認(rèn)為發(fā)光的小鼠已足夠贏得認(rèn)可——但這一希望實(shí)際上過于樂觀。據(jù)她介紹，論文接二連三被拒。
要想說服持懷疑態(tài)度的人，Obokata就必須證明這些多功能細(xì)胞就是轉(zhuǎn)化的成熟細(xì)胞而非預(yù)先存在的多功能細(xì)胞。于是她向T細(xì)胞施加應(yīng)激，使之轉(zhuǎn)化為多功能細(xì)胞。T細(xì)胞是白細(xì)胞的一種，其成熟與否可從發(fā)育期間其基因所進(jìn)行的調(diào)整情況進(jìn)行確定。她也拍下了T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多功能細(xì)胞的過程視頻。Obokata將該轉(zhuǎn)化現(xiàn)象稱為STAP（stimulus-triggeredacquisition of pluripotency – 刺激觸發(fā)的性獲得）。
  這些結(jié)果可能讓曠日持久的爭論更加熾烈。多年來，許多科學(xué)團(tuán)隊(duì)已報(bào)告了在哺乳動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)多功能細(xì)胞，如明尼蘇達(dá)州立大學(xué)明尼阿波里斯市分校分子生物學(xué)家CatherineVerfaillie所描述的多潛能前體祖細(xì)胞。但是，其它團(tuán)隊(duì)在重現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果方面存在困難。Obokata目前實(shí)施的這一計(jì)劃始于組織工程師Charles Vacanti的麻省劍橋哈佛大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，她對Vacanti團(tuán)隊(duì)所認(rèn)為的體內(nèi)分離出的多能細(xì)胞有不同解釋：這些多能細(xì)胞是通過物理應(yīng)激產(chǎn)生（并非體內(nèi)本有而分離出）。Vacanti是zui近這批論文的共同作者之一，他說：“這些細(xì)胞的產(chǎn)生本質(zhì)上是大自然響應(yīng)傷害的一種方式。"
  zui令人驚奇的發(fā)現(xiàn)之一是這些STAP細(xì)胞也能形成胎盤組織，而iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞均無法做到這一點(diǎn)。若山照彥稱，STAP細(xì)胞的這一特點(diǎn)使得克隆更加方便。目前克隆需要提取未孕卵，然后將捐體細(xì)胞核移入卵內(nèi)進(jìn)行胚胎試管培養(yǎng)，zui后將胚胎移入代孕體。如果STAP細(xì)胞能夠自建胎盤，就可以直接移入代孕者體內(nèi)。ELISA試劑盒但若山照彥行事謹(jǐn)慎，稱這一想法目前仍在“夢想階段。"
  Obokata已經(jīng)重新編碼了一打細(xì)胞類型，包括來自大腦、皮膚、肺與肝，提示這一方法即使不能適用于所有細(xì)胞類型，也可能適用于絕大多數(shù)的細(xì)胞類型。她說，平均有25%的細(xì)胞在應(yīng)激條件下存活下來，而其中的30%則轉(zhuǎn)化為多能細(xì)胞——較之 iPS細(xì)胞所擁有的1%的轉(zhuǎn)化率（而且需要數(shù)周時間才能轉(zhuǎn)化為多功能），該比例之高可謂*。她現(xiàn)在想用這些結(jié)果來檢驗(yàn)體內(nèi)重新編碼與干細(xì)胞活動發(fā)生關(guān)聯(lián)的具體過程，她也在嘗試讓該方法對來自成年小鼠與人類的細(xì)胞產(chǎn)生作用。