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自从人类诱导的多能干细胞于2007年首次推出以来,科学家们一直想知道它们是否在功能上等同于早期胚胎中的胚胎干细胞

两种细胞都具有分化成体内任何细胞的能力,但它们的起源 - 胚胎和成体组织 - 表明它们不相同

尽管两种细胞类型在基础生物学研究以及细胞和组织替代疗法中具有巨大潜力,但是称为IPS细胞的新形式具有两个优点

他们面临的道德约束较少,因为他们不需要胚胎

它们在细胞替代疗法中可能更有用:从患者自身细胞中培养它们可以避免免疫排斥

但是,直到IPS细胞被证明具有与胚胎干细胞相同的特征,它们不能被认为是相同的

在9月11日星期日发表的一项研究中,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员首次全面测量了两种类型干细胞产生的蛋白质

该研究指导该项目的化学和生物分子化学副教授约书亚·科恩说,在一项研究中,研究了四种胚胎干细胞和四种IPS细胞,这些蛋白质的相似性为99%

“我们研究了RNA,蛋白质和蛋白质上有助于调节其活性的结构,并发现两种干细胞类型之间存在实质性的相似性,”他说

蛋白质是由细胞制成的复杂分子,用于无数的结构和化学目的,新的研究使用高精度质谱法测量了6,000多种单个蛋白质,这是一种测量质量作为鉴定蛋白质的第一步的技术

在线发表的“自然方法”研究首次对两种干细胞类型的蛋白质进行了综合比较,现在斯坦福大学的Doug Phanstiel说,他与Justin Brumbaugh一起在UW-Madison的研究生一起工作

“从生物学的角度来看,新的是这是胚胎干细胞和IPS细胞的第一次蛋白质组学比较,”Phanstiel说,他指的是细胞产生哪种蛋白质的研究

从本质上讲,身体中的每个细胞都有基因来制造身体可能需要的任何蛋白质,但细胞只能产生促进其自身生物学作用的蛋白质

细胞以三种方式调节蛋白质的形成和活性:首先,通过控制RNA的产生,这是一种将DNA代码转移到蛋白质制造结构的分子;第二,通过控制每种蛋白质的数量;第三,通过在蛋白质中添加结构来调节何时活化

Phanstiel说,这项新研究测量了这些活动

“因为我们比较了每种类型干细胞的四条线,并且比较运行了三次,统计数据非常强大,”他补充道

Coon说,新的报告表明,胚胎干细胞和IPS细胞非常相似

根据一些测量,胚胎干细胞的蛋白质产生更接近于IPS细胞,而不是第二胚胎干细胞

Coon说,测量蛋白质的能力来自于测量质量的改进方法

“我们测量蛋白质质量的能力的新技术发展 - 精确到小数点后三位或四位 - 并且一次比较多达八种不同细胞系的蛋白质 - 首次允许这一重要比较,”浣熊

这项研究并不是确定两种多能干细胞相似性的最后一个词,与UW-Madison干细胞先驱James Thomson合作的Coon说

因为任何一种干细胞的临床应用都需要将它们转化为更特化的细胞,研究人员仍然需要在干细胞分化成神经元或心肌细胞后更多地了解蛋白质的产生

Coon说,这项技术“现在能够很好地研究这些有希望的细胞中的分子在分化成在我们体内发挥作用的细胞后的变化 - 这是再生医学的关键下一步

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