Nat.Methods：新型懸浮培養(yǎng)技術可大規(guī)模生產(chǎn)干細胞

Primary MEFs reprogrammed under suspension culture conditions.

盡管干細胞被廣泛地用來測試新藥，但是研究人員總是很難在體外生產(chǎn)足夠多的有活性的干細胞。通常干細胞是在必須經(jīng)過刮擦的平面上培養(yǎng)的，然后它們必須分化為其他細胞類型以便阻止這些非常重要的細胞死亡。經(jīng)證實，這是一種沒有效率的收集干細胞的方法，因為這種過程不能產(chǎn)生足夠多數(shù)量的干細胞，而且所需成本較高。

為了解決這種問題，來自加拿大多倫多大學生物材料與生物醫(yī)學工程研究所的博士后研究員David Fluri和教授Peter Zandstra決定將被稱作重編程的干細胞產(chǎn)生過程與生物反應器使用結合起來，其中生物反應器提供穩(wěn)定的環(huán)境條件。通過這種過程，F(xiàn)luri能夠將小鼠細胞重編程為多能性干細胞，然后將誘導它們分化為心肌細胞。

通過將干細胞培養(yǎng)物放置在特定的生物反應器中，這些干細胞就進行懸浮培養(yǎng)，從而消除在表面培養(yǎng)它們時存在的內在問題。

由于這項發(fā)現(xiàn)更加適合于干細胞大規(guī)模生產(chǎn)過程，F(xiàn)luri希望它應當有助于緩解干細胞生產(chǎn)的瓶頸問題，從而有助于這些干細胞用于研究和**開發(fā)。

不過，F(xiàn)luri的發(fā)現(xiàn)帶來的影響還包括：一旦產(chǎn)生干細胞，它們就很容易分化為其他類型的細胞如心肌細胞，但是Fluri的新培養(yǎng)過程有潛力使得這種干細胞生產(chǎn)過程更加**和更加穩(wěn)定。

相關研究結果于2012年3月25日在線發(fā)表在Nature Methods期刊上。

原文摘要：

Derivation, expansion and differentiation of induced pluripotent stem cells in continuous suspension cultures

We describe derivation of induced pluripotent stem cells (iPSCs) from terminally differentiated mouse cells in serum- and feeder-free stirred suspension cultures. Temporal analysis of global gene expression revealed high correlations between cells reprogrammed in suspension and cells reprogrammed in adhesion-dependent conditions. Suspension culture–reprogrammed iPSCs (SiPSCs) could be differentiated into all three germ layers in vitro and contributed to chimeric embryos in vivo. SiPSC generation allowed for efficient selection of reprogramming factor–expressing cells based on their differential survival and proliferation in suspension culture. Seamless integration of SiPSC reprogramming and directed differentiation enabled scalable production of beating cardiac cells in a continuous single cell– and small aggregate–based process. This method is an important step toward the development of robust PSC generation, expansion and differentiation technology.