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世界首次,科学家用iPS细胞技术从一人身上提取男性和女性细胞

 干细胞与外泌体 2022-11-30 发布于广东

据以色列时报11月30日报道,以色列实验室的科学家利用人诱导多能干细胞技术(hiPSC)在世界上首次从同一个人身上获得男性和女性干细胞。同基因 hiPSC 为研究人类性别差异提供了一个新平台,并具有在未来促进性别特异性医学的潜力。

图像:艺术家对具有 X 和 Y 染色体的细胞的描绘(frentusha via iStock by Getty Images)性图像:

以色列科学家在世界上首次从同一个人身上获得了男性和女性干细胞。

研究人员表示,他们已经成功地从干细胞中培育出神经系统细胞,具有基因相同的雄性和雌性版本。

生物性别是影响发育、繁殖、发病机制和医疗结果的基本特征。由于遗传变异的掩蔽效应以及区分染色体与激素效应的障碍,对性别差异进行建模具有挑战性。在这项工作中,我们开发了一种细胞模型来研究人类的性别差异。来自嵌合体 Klinefelter 综合征患者的体细胞被重新编程以生成具有不同性染色体互补序列的同基因诱导多能干细胞 (iPSC) 系:47、XXY/46、XX/46、XY/45、X0。hiPSC 的转录分析揭示了在多能状态和早期神经发育过程中具有性二态性的新的和已知的基因和通路。女性 hiPSC 比男性 hiPSC 更接近原始多能状态。此外,该系统能够区分 X 和 Y 染色体对这些差异的贡献。综上所述,同基因 hiPSC 为研究人类性别差异提供了一个新平台,并具有在未来促进性别特异性医学的潜力。

他们指出,神经系统细胞是一个概念证明,并表示他们相信任何人类细胞都可以从干细胞中获得。一项经过同行评审的研究概述了这一突破,向世界各地的研究人员提供干细胞以探索其可能性。

来自耶路撒冷 Hadassah 医疗中心的以色列科学家从一名因遗传综合症而同时拥有男性和女性细胞的男性捐赠的细胞开始。

这些细胞在一个国际细胞库中,提取干细胞的技术并不新鲜,但直到现在还没有人采取主动。“我真的不知道为什么还没有完成,因为这对医学科学的好处非常显着,”Benjamin Reubinoff 教授告诉以色列时报。

Reubinoff 与 Ithai Waldhorn 博士一起领导了这项研究,他说他衍生的干细胞可以开辟一种研究疾病和医学治疗的新方法。

Benjamin Reubinof 教授

众所周知,男性和女性通常会因医疗条件和治疗而受到不同的影响。但是,当研究人员试图记录差异以推动科学发展时,他们往往会陷入困境。

这是因为,当招募人员进行研究时,性别只是定义他们的一个因素。通常不清楚人们是否会因为性别、基因、健康背景或一系列其他因素而对疾病或治疗产生不同的反应。

Reubinoff说:“这是我们现在第一次拥有遗传学绝对相同的细胞,且在男性和女性版本中,” Reubinoff说。“这意味着我们可以比较和对比它们如何应对药物,或者使用它们对疾病进行建模。

“换句话说,我们会以哪些方式知道细胞在男性和女性形式上的作用不同,而不是试图从大型研究中得出这些信息。在研究中,结果可能是由于性别所致,但同样可能是由于参与者之间的遗传差异所致。”

Reubinoff说,可以从他的实验室中种植潜在的无限供应干细胞,这些干细胞可以用于大学,医院和制药公司的大量实验。

图 1 同基因人诱导多能干细胞 (hiPSC) 系的表征

这项研究始于Waldhorn从患有KlineFelter综合征的男子找到稀有细胞。通常,女性有两个X染色体,而男性有一个X和一个Y染色体。KlineFelter综合征使男性具有两个X染色体和一个Y染色体。

捐赠 Reubinoff 和 Waldhorn 使用的细胞的人在 Klinefelter 患者中很不寻常,因为他的血液中不仅有表征该综合征的 XXY 细胞,还有正常男性 (XY) 和女性 (XX) 细胞的小亚群.这使得 Reubinoff 和 Waldhorn 能够获得男性和女性形式的基因相同的干细胞。

Reubinoff 希望其他研究人员能够用来自其他少数具有 XX 和 XY 细胞的 Klinefelter 患者的细胞复制他们的方法。

他说,探索男性和女性对疾病和药物反应的差异至关重要。女性患上诸如多发性硬化症和类风湿性关节炎等自身免疫性疾病的风险更高,而男性在感染 COVID-19 和其他传染病时更有可能出现更严重的发病率。

心脏病发病率和各种精神疾病也存在差异。此外,药物的疗效和副作用也存在性别差异。

“这是性别医学领域的一项突破,”Reubinoff 说。“当今医学界认识到男女差异的重要性。

“美国国立卫生研究院近年来改变了政策,现在要求其资助的所有医学研究都必须对男女平等进行。我们开发的独特干细胞系统将带来关于性别差异的新发现,并有助于比较药物的疗效和毒性。”

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说明:本文案例均摘录于文献,仅用于科普干细胞相关知识,不作为医疗建议amin Reubinof 教授(哈大萨医疗中心提供)

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