人类多能干细胞向脊髓前角运动神经元定向分化方法研究进展:从发育生物学到临床转化

人类多能干细胞(human pluripotent stem cell,hPSC)包括人胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)及人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC),它们具有向人体多种类型细胞分化的潜能。近年来,其体外定向分化为脊髓前角运动神经元的研究取得了一定进展。该文基于对神经发育的理解,回顾总结了hPSC向脊髓前角运动神经元定向分化的研究进展,并介绍了它们在研究人类神经发育、对疾病进行体外建模和细胞替代疗法方面的应用。     

利用多能干细胞技术研究和治疗衰老相关疾病

人类衰老是复杂的生物学过程,主要表现为组织、器官的功能性衰退以及衰老相关疾病风险的增加。多能性干细胞(PSC)是指具有多向分化潜能的细胞,主要包括胚胎干细胞(ESC)和诱导多能干细胞(iPSC)。多能干细胞技术的飞速发展和广泛应用为衰老及老年性疾病的科学研究和药物筛选提供了重要的平台。同时,日新月异的基因靶向编辑技术为衰老及相关疾病的干预及治疗提供了可行性。基于人类干细胞和基因编辑技术的衰老基础研究及应用具有重要的科学意义和社会价值。     

诱导性多能干细胞研究技术的现状与前景

2006年Takahashi研究小组成功地将小鼠的胚胎成纤维细胞和鼠尾成纤维细胞重编成为诱导性多能干细胞(iPSC),开创了体细胞重编程的全新方法,所得iPSC具有和胚胎干细胞相似的生物学特性,不仅解决了人类胚胎干细胞研究所面临的伦理学困境和免疫排斥问题,而且进一步深化了对细胞多能性和基因组重编程的认识,再次掀起了干细胞研究的热潮。iPSC结合基因治疗和细胞治疗的成果已经应用到动物疾病模型上。iPSC能够自我更新并维持未分化状态,可分化为3个胚层来源的所有细胞,参与形成机体所有组织和器官,体外定向诱导能够分化出各种成体细胞,在理论研究和临床应用等方面都极具应用价值。但iPSC技术也存在一系列问题需要研究解决。     

小分子化合物诱导干细胞向视网膜感光细胞分化的研究进展

干细胞是一类具有多向分化潜能的细胞群,如胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)、诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cell,i PSC)等,可在特定的条件下向包括视网膜感光细胞在内的多种细胞分化。小分子化合物是一类由组织细胞合成、分泌的小分子多肽类因子,特定的小分子化合物可作用于干细胞诱导其向视网膜感光细胞分化。目前,对干细胞体外培养,通过使用不同的诱导培养方案,探索干细胞向视网膜感光细胞分化的研究成为热点。早期,研究者们主要在共培养条件下采用小分子化合物诱导ESC向视网膜感光细胞分化,随着研究的进展,逐渐开始探索在无共培养条件下小分子化合物诱导ESC向视网膜感光细胞的分化以及小分子化合物诱导i PSC向视网膜感光细胞的分化。本文主要就小分子化合物促进ESC和i PSC向视网膜感光细胞分化的研究进展进行综述。     

诱导多功能干细胞(iPSC)技术的研究进展

诱导多功能干细胞(iPSC)是采用基因重排的方法,使已分化的成体细胞重新获得多向分化潜能的细胞.由于它具有多种组织分化的特性,不存在伦理方面的争议,成为再生医学领域的研究热点.小鼠、人的多种分化的成体细胞已被成功诱导为具有多向分化潜能的多功能干细胞.诱导分化技术不断得到验证与改进,正在逐步得到推广,为iPS细胞向临床应用打下了坚实的基础.     

应用诱导多能干细胞治疗的进展与挑战

诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,i PSCs)是利用特定的转录因子诱导体细胞获得的,像胚胎干细胞一样,可以进行无限的自我更新,并具有分化成三个胚层的能力。iPSC有可能提供无限的自体细胞治疗,目前研究已经证实,不同种类疾病的患者提供的成体细胞诱导后可产生种类繁多的iPSC,这项技术给目前无有效治疗手段的多类疾病带来了治疗的希望,并有可能避免利用胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)治疗面临的伦理问题和免疫排斥反应。本文回顾iPSC技术优化过程,着重关注应用i PSC建立细胞模型、进行细胞治疗的进展,并探讨iPSC在基础研究及临床应用中遇到的挑战。     

胚胎干细胞诱导分化的研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)因其具有自我更新能力和发育的多能性,成为当前医学研究的热点。ESC不但可以自发分化,而且在诱导因素作用下可以定向分化为某一种特定的成熟细胞。因此,ESC在移植医学、发育生物学等领域有着广阔的应用前景。本文对几种定向诱导ESC分化的策略进行了综述。     

异染色质在多能性维持中的作用和调控机制

多能干细胞(pluripotent stem cell, PSC),包括胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESC)和诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC),具有无限自我更新及分化成体内所有类型细胞的潜能,因此,在再生医学中有着重要的临床应用前景.独特的异染色质及其组蛋白修饰对于PSC的多能性、快速增殖、命运决定和基因组稳定性起重要作用.本文总结了近年来发现的异染色质在维持多能性和基因组稳定性中的作用和机制,以及PSC如何维持其特有的异染色质状态.     

猪诱导性多能干细胞技术的研究进展及应用前景

猪作为实验材料,具有由于来源方便、基因序列与人类的相近及其在畜牧业中的重要地位等优势,成为国内外研究的热点,但是猪的胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESC)建系方面的研究进展缓慢。诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)技术的诞生,开创了体细胞重编程的全新方法。猪iPSC体系的建立将为家畜ESC体系的建立奠定基础,同时也对提高猪转基因克隆的效率,高效育种和保种,乃至生物医学领域均产生深远的影响。文章综述了iPSC技术的主要进展,重点阐述了猪iPSC技术的现状及其在生物医学和畜牧业中的应用前景,以期为从事该领域研究的科研人员提供参考。     

人骨髓间充质干细胞分化为运动神经元过程中Nestin与Hb9表达的研究

目的探讨全反式维甲酸(RA)与音猬因子(Shh)诱导人骨髓间充质干细胞向神经干细胞乃至运动神经元方向分化过程中Nestin与Hb9的表达变化情况。方法采用传至第3代的人骨髓间充质干细胞,经含有RA与Shh的诱导液处理后,应用免疫细胞化学及荧光定量PCR方法分析Nestin与Hb9表达的变化情况。结果人骨髓间充质干细胞经过RA与Shh诱导后Nestin与Hb9的表达明显高于未加RA与Shh的对照组及空白组。结论 hBMSC具有向神经干细胞乃至运动神经元方向分化的潜能,RA与Shh可以在体外诱导hBMSC定向向该方向分化。     

人椎间盘髓核来源的诱导多能干细胞重编程及功能的研究

椎间盘退变始发于髓核组织,获得足够有功能的髓核细胞是研究及治疗椎间盘退变的关键.而人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)不仅为建立疾病模型以研究疾病发生发展机制开辟了道路,还在再生医学领域展现出了广阔的应用前景.我们首先从椎间盘退变患者微创手术获得的髓核组织内分离髓核细胞,将携带OCT3/4、SOX2、KLF4和c-MYC的仙台病毒(Sendai virus,Se V)转染髓核细胞,重编程获得iPSC.通过检测多能细胞特异性标志、体内成瘤实验、甲基化及核型分析对所获得的iPSC进行鉴定.并以皮肤成纤维细胞来源iPSC作为对照,在二维和三维水凝胶中对iPSC进行定向分化,检测髓核细胞相关蛋白和基因的表达,比较分析2种iPSC向髓核细胞的分化效率.结果显示,iPSC能表达多能细胞特异性标志,具有正常的二倍体核型,畸胎瘤实验显示三个胚层的出现.诱导分化后的iPSC表达髓核相关基因和蛋白,在水凝胶中诱导培养后,iPSC表达更多的髓核相关基因和蛋白.髓核来源的iPSC与成纤维细胞来源的iPSC相比,可表达更多的髓核相关基因和蛋白.本研究首次将患者退变髓核细胞重编程成iPSC,并在水凝胶内将其诱导分化为髓核样细胞,为椎间盘退变个体化细胞治疗奠定基础.     

胚胎干细胞分化潜能研究进展

胚胎干细胞(ESC)是来源于哺乳动物早期胚胎的一种具有多向分化潜能的细胞。目前已经从胚胎干细胞分化培育出了心肌细胞,神经细胞,血管内皮细胞和壁细胞,胰岛细胞等。胚胎干细胞的诱导分化可以从形成拟胚体途径,也可以直接分化。对胚胎干细胞的研究具有广阔的应用前景,但也存在很多问题尚待解决。     

回眸中国2013年细胞重编程研究

<正>2012年诺贝尔奖生理学或医学奖授予约翰·格登(John Gurdon)和山中伸弥(Shinya Yamanaka),以奖励他们发现了成熟细胞可以被重新编程而具备多潜能性。自此,诱导多能干细胞(iPSC)也变得家喻户晓。细胞重编程是指利用诱导因子,把已分化的细胞恢复为全能或多能干细胞的一种技术。这项技术使得成体细胞"返老还童"为干细胞变     

诱导多功能干细胞(iPSC)的诞生与前景展望

自从2006年发现通过转入特定转录因子可使分化细胞重编程,iPSC的研究已经得到了极大的发展,人们在诱导方法、应用研究、潜在问题等方面进行了相当深入的探索。然而,到目前依然还有许多问题存在,具体的重编程机制依然不清楚,诱导干细胞与正常细胞的差异也愈加得到关注,其临床应用价值尚需需更多研究论证。     

脂肪干细胞的共培养及其分化应用概述

干细胞在体外特定培养条件下可以被诱导分化成具有不同体细胞表型的细胞。除了通过不同培养条件进行体外诱导分化的方法外,用成熟体细胞与干细胞共培养同样可以诱导干细胞定向分化。以下首先简述了脂肪干细胞 (Adipose-derived stem cells,ADSCs) 的来源及其标志,然后重点就ADSCs的不同培养方法、诱导分化及最新的临床应用进行阐述,包括药物及化学诱导培养、体细胞与ADSCs二维、三维共培养等,最后提出ADSCs的问题所在并对此技术进行展望。     

APA微囊微环境影响胚胎干细胞增殖分化的体外研究

以小鼠胚胎T细胞（embryonic stem cell,ESC）为模型,在牛理条件F对ESC进行微囊化包封、培养,并利用免疫组织化学技术及RT-PCR方法检测其生长及未分化状态,以期建立微囊化ESC这一体外培养模型,同时明确海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠（alginate-poly-lysine-alginate,APA）微囊微环境对ESC增殖及分化潜能的影响。结果表明：ESC能够在微囊（包括液化型及非液化型）或微球（海藻酸钙胶珠）内生长良好,但因生长环境存在差异,其表现的生长行为各具特征。比较其它类型,ESC在液化型APA微囊内的存活期限最长。经体外维持培养3周以上,仍能持续表达胚胎源未分化T细胞的标志性蛋白AP,SSEA-1及转录因子Oct-4。为进一步明确微囊内增殖的ESC是台仍具有多向分化的干细胞潜能,应用机械破囊法释放微囊内ESC团,并在体外进行定向诱导。经过近3周的条件诱导,其结果为：细胞团DTZ染色阳性：anti-insulin免疫荧光检测阳性;且特异性表达Pdx-1,Ins-1基因。上述结果证明：APA微囊为ESC维持未分化状态的增殖提供了特殊的微环境,APA微囊内所形成的ESC团仍具有多向分化的干细胞潜能。     

人诱导性多潜能干细胞(iPS细胞)系的建立

掌握建立人iPS细胞系(induced pluripotent stem cells,iPSCs)的技术,以便为人肿瘤细胞重编程为iPS细胞建立技术平台.在人胚胎干细胞的培养条件下,通过携带Oct4、Sox2、c-Myc、Klf44个混合因子的慢病毒感染人皮肤成纤维细胞(CCD-1079SK细胞),从而诱导成干细胞样的克隆.根据人胚胎干细胞的特性进行如下鉴定:克隆形态、碱性磷酸酶活性、核型和CCD-1079SK细胞来源的克隆拟胚体(embryoid bodies,EBs)形成及分化等.结果显示,在人胚胎干细胞的培养环境中,导入Oct4、Sox2、c-Myc、Klf44个因子的CCD-1079SK细胞产生了一株iPSC克隆,这株iPSC克隆在细胞形态、增殖能力、胚胎细胞特异性表面抗原以及基因表达与人胚胎干细胞相似,此外,iPSC克隆在体外悬浮培养中形成拟胚体并分化成3个胚层.人iPS细胞系的成功建立为利用iPS细胞技术开展肿瘤细胞重编程研究奠定了坚实基础.     

诱导多能干细胞向角膜上皮细胞分化的研究进展

诱导多能干细胞定向分化为角膜上皮细胞(CECs)用于角膜缘干细胞缺乏症(LSCD)的治疗,具有广阔的前景。目前,这方面研究已经取得诸多成果,但也存在诱导效率不高或诱导时间过长的问题。本文总结了将多能干细胞诱导分化为角膜上皮细胞的方法及诱导信号分子,分析了角膜上皮样细胞的临床应用前景,为重建眼表提供高增殖能力的种子细胞和最终临床应用提供参考和指导。     

人胚胎干细胞定向诱导分化为内胚层细胞的研究进展

人胚胎干细胞具有多向分化潜能,由人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)诱导分化的各种目的细胞产生的阶段性成果,为hESCs的临床应用积累了丰富的实验数据,并为细胞移植治疗临床疾病奠定了基础。内胚层细胞由于其构成器官的复杂性和hESCs诱导分化的难度及临床迫切需要的矛盾尚未解决,仍然是hESCs诱导分化方向的研究热点。本文对hESCs向内胚层细胞诱导分化的方式、信号通路、研究成果、问题及展望等作一综述。     

人胚胎干细胞源性间充质干细胞的研究进展

人胚胎干细胞源性间充质干细胞(human embryonic stem cell derived mesenchymal stem cells,h ESC-MSCs)是由胚胎干细胞诱导分化而来的间充质干细胞,具有成体间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)相似的生物学特性和功能,由于其来源丰富、均一性好,受到广泛关注,是MSCs的一种新的获取途径。其应用避免了胚胎干细胞直接应用而面临的致瘤性问题,是胚胎干细胞应用于疾病治疗的一种新的形式,具有广阔的应用前景。然而,h ESC-MSCs真正运用于临床治疗仍面临较多的问题需要解决。该文就h ESC-MSCs的诱导分化、生物学特性、应用前景及目前尚存在的问题作一综述。