國家自然科學基金項目──《藥物介導胚胎幹細胞體外定向分化的干預效應研究》近日在杭州取得重大突破。科學家們通過藥物誘導的方式,目前已成功地將胚胎幹細胞體外定向分化成搏動的心肌細胞,並在此基礎上首次利用胚胎幹細胞成功地構建了新藥篩選模型。
胚胎中的全能幹細胞具有體外不分化的無限增殖能力,當處於合適的培養條件下,可定向分化形成多種細胞類型。以浙江大學藥學院副院長樓宜嘉教授為首的課題組通過生物因子的作用和藥物的誘導,從小鼠胚胎的全能幹細胞中提取出了成熟的多能幹細胞,並成功地定向分化成了自主跳動的單一心肌細胞。
樓宜嘉教授介紹説,從胚胎多能幹細胞定向分化單一的心肌細胞大約需要12天。研究小組最早于1月8日在500倍的顯微鏡下發現了第一個有節律跳動的心肌細胞團。到目前為止,他們已在實驗室中先後兩次成功地培養出了總共30個自主跳動的單一心肌細胞團,分化成功率已高達80%。實驗室觀察表明,這些細胞團均具有正常心肌細胞的自律性、應激性和興奮性。據介紹,在成功分化出心肌細胞的基礎上,課題組將於近期開始定向分化單一的神經細胞和胰島細胞的工作。
這位從事“藥物對人體細胞的影響”研究已達10餘年的博士生導師説,這一成果的重大意義還在於:單一細胞的形成過程重現了胚胎細胞發育過程的全部生物資訊,反映人類疾病的發生機制和發展過程,並提供了藥物作用的重要靶點,從而在世界上首次利用胚胎幹細胞成功地創建了一個新藥的篩選模型。該篩選模型可在基因層面上對新藥的療效、作用機理和安全性進行快速安全的鑒定,並對於發現和研製治療新藥具有積極意義。
據介紹,心血管疾病、糖尿病、癌症、帕金森症等目前嚴重困擾人類生存健康的疾病均是由細胞的異化和分化造成的。該新藥篩選模型的建立,為人類從基因層面上破解這些絕症的成因,並找到應對的有效方法創造了條件。
新華社 2002年1月18日