來(lái)源：科技日報

干細胞非常易變，它會(huì )成什么器官或組織一直讓科學(xué)家琢磨不定。據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)8月28日報道，最近，在美國化學(xué)學(xué)會(huì )第242屆國際學(xué)術(shù)研討會(huì )暨展覽會(huì )上，科學(xué)家們匯報了一種先進(jìn)的細胞培養表面，有助于科學(xué)家控制干細胞的發(fā)育方向。該研究為再生醫學(xué)領(lǐng)域提供了一種先進(jìn)方法，以此培養的器官和組織可用于移植和治療疾病。

多能性人類(lèi)胚胎干細胞是從胚胎衍生而來(lái)的細胞，具有發(fā)育成上百種細胞的可能。培養系統具有某種“不確定性”，不同批次的小鼠細胞可能出現多種變化，而控制它們的分化方向是干細胞醫療應用研究中的一大障礙。以前的方法是添加調控生長(cháng)的物質(zhì)，但這可能會(huì )給細胞帶來(lái)無(wú)法預料的傷害。

美國威斯康辛大學(xué)化學(xué)系的勞拉·L·基斯林博士在報告會(huì )上表示，干細胞在再生醫學(xué)、新藥開(kāi)發(fā)、生物醫療前沿中都有很大潛力，但要開(kāi)發(fā)這種潛力必須克服兩個(gè)難題：第一，找到能在實(shí)驗室培養繁殖人類(lèi)干細胞的方法；第二，控制干細胞按需分化，生長(cháng)為心臟、大腦等任意類(lèi)型的細胞。新方法在解決這些問(wèn)題方面取得了良好效果。

基斯林和同事人工合成出一種純化學(xué)培養基面，其外層表面與不同的多肽（構成蛋白質(zhì)的基本單位）相對應，能大大降低干細胞發(fā)育方向的不確定性。這種純化學(xué)的培養基面能對細胞的“信號”路徑施加一種控制。“信號”是細胞內分子之間互相通訊的方式，比如告知免疫細胞準備抵抗外來(lái)感染，或告知胰腺細胞機體需要更多胰島素等等。通過(guò)控制干細胞內部的分子通訊，研究人員能告知干細胞發(fā)育成某種特定的細胞。

為了測試這種純化學(xué)培養基面改變信號的能力，研究人員還用β轉化生長(cháng)因子（β-TGF，能控制細胞從生長(cháng)到毀滅的多種功能活性）對癌細胞進(jìn)行了測試，實(shí)驗結果表明，這種培養基面可以促進(jìn)傷口愈合?；沽纸忉屨f(shuō)，β-TGF雖然有助于傷口愈合，但如果它接觸到健康皮膚，會(huì )造成皮膚發(fā)炎。而通過(guò)這種培養基面，比如設計一種繃帶，只在身體局部集中某種特殊的多肽，可讓β-TGF只集中在傷口部位。

基斯林認為，要通過(guò)組織工程培養出替代器官，人們必須能操控細胞的發(fā)展方向。設計多套與各種多肽對應的培養表面，就能引導胚胎干細胞按照需要進(jìn)行分化。這種培養表面讓實(shí)驗室制造器官和組織更加容易，是一種更先進(jìn)的干細胞生產(chǎn)方法。