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传统上，研究人员通过将胚胎放在培养皿中或利用多能细胞中的分子来重新编程分化细胞并创造诱导多能细胞来制造干细胞。这项新研究探索了其他可能性。
哥本哈根大学(University of Copenhagen)的研究人员利用老鼠模型发现了一些细胞构建器官的替代路径，并利用这些信息开发了一种新型干细胞，作为培养皿中器官的可能来源。 想象一下能够恢复受损的器官组织。因为干细胞具有创造肝脏、胰腺和肠道等器官细胞的惊人能力，这就是干细胞研究的目标。 多年来，研究人员一直致力于复制胚胎干细胞发育成器官和身体其他部位的过程。然而，尽管进行了多次尝试，事实证明，让实验室培养的细胞正确成熟是非常具有挑战性的。然而，哥本哈根大学最近的研究表明，他们可能错过了关键的一步，也许是另一种干细胞。 “简单地说，最近的一些研究试图在培养皿中利用干细胞制造肠道。我们已经找到了一种新的方法来做到这一点，一种遵循胚胎中发生的不同方面的方法。在这里，我们发现了胚胎使用的新途径，我们描述了不同类型的干细胞可以用来制造肠道和其他器官的中间阶段，”Martin Proks博士说，他是哥本哈根大学诺和诺德基金会干细胞医学中心研究的主要作者之一。 本研究以多能干细胞和内胚层胚胎外干细胞为主。胚胎外内胚层细胞是几年前同一研究小组发现的一种新的干细胞系。它们通过充当关键的支持细胞来帮助胃肠道器官提供膜、膜的营养和其他功能。 小组组长Joshua Mark Brickman解释道: “我们已经确定了一种所谓的胚胎外细胞可以用来在胚胎中制造肠道器官的替代途径。然后，我们取出胚胎外内胚层干细胞，在培养皿中将它们发育成肠道器官样结构。” “但直到最近，人们还认为这些细胞帮助胚胎发育，然后它们就消失了。它们和你的身体没有任何关系。所以在这篇论文中，我们发现，如果我们引导这些支持细胞通过这种新的替代途径，它们实际上会形成类器官结构，”他们在《Nature Cell Biology》杂志上发表了这一发现。 可能会改善实验室培养的细胞 研究人员通过标记基因标记，确定了所有可能形成与消化道相关器官的候选细胞，如肝脏、胰腺、肺和肠道。这种大数据很难分析，需要与尼尔斯·玻尔研究所(Niels Bohr Institute)的物理科学家合作开发的创新分析方法。 “然后我们确定了这些细胞中使用的基因。为了促进这项工作，我们开发了一种新的计算工具来比较细胞群，并使用它来比较我们自己的数据集中的细胞和检查其他的细胞，”尼尔斯玻尔研究所的副教授Ala Trusina解释说。 为了探究替代途径是否能在实验室中培育出器官细胞类型，研究人员开始使用另一种类型的干细胞。这些干细胞，在这篇文章的前面已经描述过，与多能干细胞起源于胚胎的不同部分，它们类似于第二种或替代器官形成途径的起点。 “然后我们用这些干细胞在培养皿中生成肠器官样结构。研究结果表明，这两种方法都可行。使用替代途径可能有助于实验室培养的细胞形成功能细胞，并治疗和研究疾病，”该研究的另一位主要作者Michaela Rothova说。 这可能是一项重要的发现，因为长期以来，科学家们一直试图破解如何将干细胞培育成特定治疗、测试药物或模拟疾病所需的正确细胞的密码。 “就功能而言，我们还没有到达那里，我们在成熟这些细胞方面存在问题。因此，也许我们可以通过尝试这种替代路线，或者将替代路线与传统路线结合起来，来解决一些问题。” 参考文献 Identification of the central intermediate in the extra-embryonic to embryonic endoderm transition through single-cell transcriptomics |
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