中國科學(xué)家首次從大熊貓體內(nèi)培育出一種自我更新的干細(xì)胞，這是保護(hù)和保存大熊貓以及其他瀕危物種的重要一步。

來自成都大熊貓繁育研究基地和廣州生物醫(yī)學(xué)與健康研究院的研究人員表示，他們的技術(shù)可以克服保護(hù)大熊貓遺傳多樣性的限制，并允許進(jìn)行更高級的研究，包括對大熊貓疾病的研究。

據(jù)估計，野生大熊貓有2000只，與許多其他瀕危物種一樣，它們面臨著人類活動對其生存的威脅。

盡管通過棲息地保護(hù)和圈養(yǎng)繁殖來保護(hù)大熊貓數(shù)量的努力已經(jīng)取得了成效，但研究警告稱，一些大熊貓種群面臨著超過90%的滅絕風(fēng)險，因此保護(hù)大熊貓遺傳資源“勢在必行”。

據(jù)悉，這種自我更新的細(xì)胞被稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)，可以再生成許多不同的細(xì)胞類型。

誘導(dǎo)干細(xì)胞是通過從皮膚和頭發(fā)等部位提取體細(xì)胞，然后將其重新編程為類似胚胎的狀態(tài)而制成的。這意味著它們能夠像早期細(xì)胞一樣發(fā)揮作用，并成為不同類型的組織。

該團(tuán)隊的細(xì)胞是通過對一種被稱為成纖維細(xì)胞的結(jié)締組織細(xì)胞進(jìn)行重新編程而產(chǎn)生的。

科學(xué)家們已經(jīng)能夠分離和保存一些熊貓細(xì)胞類型，包括骨髓和臍帶中的一些細(xì)胞，這些細(xì)胞可以分化成其他種類。不過，這些細(xì)胞有限的增殖能力和弱分化能力阻礙了它們在大熊貓研究中的應(yīng)用。

該團(tuán)隊表示：“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞提供了一種自我更新、取之不盡、用之不竭的瀕危物種材料來源，能夠根據(jù)需要再生各種細(xì)胞類型。

該論文的第一作者指出， iPSCs的優(yōu)勢之一是它們更容易獲得，因為它們可以從皮膚或毛細(xì)胞中提取，且不會傷害大熊貓。此外，iPSCs具有自我更新和多向分化的潛力，可以分化成各種類型的細(xì)胞，包括間充質(zhì)干細(xì)胞。間充質(zhì)干細(xì)胞可以分化成不同類型的細(xì)胞，如骨、軟骨、肌肉和脂肪。

到目前為止， iPSCs技術(shù)在保護(hù)蘇門答臘犀牛和塔斯馬尼亞魔鬼等其他物種的遺傳資源方面已顯示出希望。

研究人員寫道:“這些細(xì)胞可以作為防止物種滅絕的關(guān)鍵工具，通過分化成類似原始生殖細(xì)胞的細(xì)胞，相當(dāng)于原始生殖細(xì)胞。”

一直以來，原始生殖細(xì)胞是精子和卵子的祖先細(xì)胞，被用于輔助生殖技術(shù)，以增加瀕危物種的數(shù)量。胚胎干細(xì)胞可以向任何方向發(fā)育，是研究多能干細(xì)胞功能和特性的金標(biāo)準(zhǔn)。然而，從大熊貓身上獲取卵細(xì)胞是一項挑戰(zhàn)。

研究人員寫道:“這一關(guān)鍵進(jìn)展代表著我們朝著最終目標(biāo)邁出了一大步，即利用大熊貓iPSC體外生成配子細(xì)胞和胚胎。”

研究小組面臨的挑戰(zhàn)之一是，對大熊貓某些細(xì)胞特征的研究有限，這意味著研究人員必須從頭開始探索。但成員們表示，他們的成就是通過長期的實驗積累而實現(xiàn)的。