干细胞培养中重要动物细胞污染物的剔除

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最近，WiCell研究所和威斯康星大学麦迪逊校区的研究人员突破了在干细胞生物学中的一个紧迫且倍受争议的技术篱障。他们的这种解决方案使研究人员能够在不使用从小鼠获得的“feeder”细胞的条件下培养人类胚胎干细胞。长期以来，这种“feeder”细胞被认为是干细胞培养的一种潜在的污染源。这些新进展公布在2005年2月17日的Nature Methods上。

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在这之前，加州大学的一项研究表明现有的干细胞系已经被一种动物分子污染了。这种潜在的污染威胁造成了临床使用安全上的问题。到目前为止，研究人员还不得不利用从小鼠胚胎中获得的feeder细胞来培养和保存干细胞。

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Feeder细胞也叫做纤维原细胞，是结缔组织细胞，它们能够形成干细胞生长所需的基质。这种细胞是保持所培养的干细胞处于未分化状态的一种重要成分。但是现在，这种“必须有feeder细胞”的框框被破除了。新的研究消除了feeder细胞的必须性，而且明显减轻了实验室准备feeder细胞介质的工作复杂性。

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Xu和他的研究组对干细胞生长介质中的分子反应进行了研究。他发现在一定条件下，纤维原细胞生长因子2（FGF2）能够起到和feeder细胞同样的关键作用，即确保干细胞处于未分化状态并且能够继续扩增。他们还发现促进人类胚胎干细胞分化的分子似乎能够抑制小鼠胚胎干细胞的分化。

除了feeder细胞外，干细胞培养物质中还存在其他两种动物源材料：Matrigel和Serum replacement。Xu发现serum replacement的存在促进干细胞的分化。进一步的研究发现serum replacement具有类似骨形态形成蛋白（BMP）的活性。因此，他推测feeder细胞中的分子必定具有与BMP相反的活性。实验证明他的猜测是对的，而且最终确定了feeder细胞中FGF2的这种作用。