直接重编程用于心脏再生治疗的研究进展

心脏再生治疗有望改变现有的心血管病治疗局面,直接重编程领域的研究为实现这一目标提供了新的有力工具。直接重编程是近年来广泛应用于细胞修复及器官移植研究的一项技术,可绕过诱导多功能干细胞中间阶段,直接将一种终末分化细胞转化为其他种类的终末分化细胞。总结了直接重编程用于心脏再生治疗的研究进展,探讨直接重编程技术尚存的问题和障碍,并展望其未来在再生医学领域的应用。     

成纤维细胞直接重编程为心肌细胞研究进展

心肌细胞的再生疗法作为心脏疾病的新型疗法受到人们的广泛关注。细胞直接重编程技术为诱导获得心肌细胞提供了新的方法,它可以绕过多潜能的阶段,将一种终末分化的细胞直接重编程为心肌细胞,为将来细胞移植提供更为安全的细胞来源。文中对体内外直接重编程成纤维细胞为心肌细胞的研究方法及其存在的问题进行了总结,并对心肌细胞直接重编程的未来发展进行展望。     

细胞直接重编程:从一种终末分化细胞直接重编程为另一种终末分化细胞

细胞的直接重编程是指将一种终末分化细胞直接转变为另一种终末分化细胞,这一转变不经过诱导多能干细胞阶段和去分化、再分化等过程。最近的一系列研究结果已经证明了这一研究方法的可行性,这些研究进展不仅为重编程的分子机制研究提供了新视角,也为加速重编程细胞的临床应用带来了希望。本文综述了将成纤维细胞直接重编程为神经细胞、肝细胞、心肌细胞及造血细胞的研究进展,探讨了这一研究方法存在的问题以及将来在该领域的研究方向。     

诱导成年心肌细胞再生的方法

正心肌梗死(myocardial infarction,MI)是指冠状动脉血供急剧减少或中断所致的相应供血区域心肌细胞急性缺血性坏死。前沿医学认为,获取可再生的心肌细胞,可能是治疗心肌梗死、预防心衰、改善心功能的重要潜在手段。因此,心肌细胞再生(cardiomyocyte regeneration)成为医学界研究热点。然而,由于心肌细胞为终末分化细胞,其不具备再生特征,因此,医学界一直尝试利用干细胞技术、体细胞重编程技术、或心肌细胞重编程技术,来获取可再生的心肌细胞,以修复缺血损伤的心肌组     

干细胞与再生医学

多能干细胞(PSCs)具有发育的多潜能性,可以分化为机体各种细胞类型,是再生医学领域进行细胞替代治疗以及组织/器官再生的基础.如何由终末分化的体细胞重编程获得病人特异的PSCs,是再生医学领域的核心问题之一,目前主要采取两种重编程策略:借助核移植技术由早期胚胎体外建系获得,或通过诱导重编程技术获得.本文将综述不同多能性等级PSCs的获得方法以及其在多能性机制研究中的应用,并讨论PSCs通过异种嵌合实现组织/器官再造的潜在应用价值.PSCs的研究不仅推动了基础生物学研究的发展,同时也为再生医学走向临床开辟了道路.     

胰腺早期发育及终末分化细胞重编程为胰岛β细胞的研究进展

1型糖尿病是一种由于自体免疫细胞破坏分泌胰岛素的?细胞而引起胰岛素绝对缺乏的自体免疫病。疾病患者需要依靠外源性途径来补给胰岛素,但胰岛素注射治疗不能根治病症,也不能有效地预防糖尿病并发症。多能性干细胞以及体细胞重编程产生胰岛素分泌细胞为根治1型糖尿病提供了可能。编程性的细胞能被用来进行移植治疗和药物筛选,为1型糖尿病的治疗带来了新的希望。当前,通过相关转录调节因子重编程终末分化细胞为胰岛?细胞已经取得了很大进展。文章对胰腺早期发育、胰腺相关转录调控因子及目前利用终末分化细胞重编程产生胰岛?细胞的研究内容进行了综述。     

细胞提取物重编程研究进展

体细胞重编程是在特定的条件下使已分化的细胞转变成为另一种细胞.体细胞重编程的方式主要有体细胞核移植技术、细胞融合技术、细胞提取物处理技术及特定转录因子转染技术.现有研究表明,细胞提取物重编程技术在体细胞重编程中发挥着一定的作用,为此,就该技术的最新研究进展和可能机制作一综述.     

综述: 细胞提取物重编程研究进展

体细胞重编程是在特定的条件下使已分化的细胞转变成为另一种细胞.体细胞重编程的方式主要有体细胞核移植技术、细胞融合技术、细胞提取物处理技术及特定转录因子转染技术.现有研究表明,细胞提取物重编程技术在体细胞重编程中发挥着一定的作用,为此,就该技术的最新研究进展和可能机制作一综述.     

提高细胞重编程效率和安全性的策略

细胞重编程是指分化的细胞在特定条件下经过去分化恢复到全能性或多能性状态,或者通过转分化将一种类型的体细胞转变成另外一种类型的细胞的过程。利用重编程技术获得的诱导型多能干细胞,谱系重编程技术获得的组织干细胞或组织细胞,具有患者特异性或者疾病特异性,可以显著减少免疫反应,同时也解决了临床细胞治疗的种子细胞来源问题,具有极大的临床应用价值。但是,另一方面,重编程效率低下和安全性问题却一直是其临床应用的瓶颈。近年来,人们围绕如何优化重编程方法进行了深入的研究,特别是对细胞重编程过程所涉及到的分子机制,包括表观遗传调控机制和上皮间质转化机制在这个过程中的作用有了更深入的认识。此外,采用非整合型载体和利用化学诱导方法替代转录因子的方式也提高了重编程的安全性。该文将就这一领域的研究进展作一综述。     

诱导型细胞的研究进展

胚胎干细胞(ES细胞)和诱导型多能干细胞(iPS细胞)的研究进展为生物学基础研究注入了新的活力,然而免疫排斥、致瘤性以及诱导效率低等缺陷制约其进一步快速发展和临床应用．最近,科学家借鉴iPS细胞诱导技术和传统的诱导体系,将终末分化细胞直接诱导为功能性细胞,如心肌细胞、神经细胞和肝脏细胞,称为诱导型细胞．这些研究进展极大地促进了细胞分化、重编程和表观遗传学的研究,也为人类再生医学的研究提供了新的途径．     

体细胞重编程研究进展

多细胞生物个体的分化细胞均通过一系列动态调控机制维持其稳态,不同类型分化细胞之间的转化在自然条件下不会自发发生.通过实验手段可以逆转细胞分化的进程使之改变状态,从一种基因表达谱转换成另一套表达谱,从而实现细胞类型的转化也即重编程.目前已知可以通过4种不同途径,即核移植、细胞融合、胞质孵育及诱导多能干细胞,将终末分化的体细胞重编程为类胚胎干细胞的多能性干细胞状态,而后者具有发育成为动物个体所有细胞的能力.由于细胞重编程的过程能够将细胞命运逆转成为具有再生能力干细胞的状态,因此,这一领域的系列发现为再生医学、疾病个体化治疗及药物筛选提供了巨大的前景.     

条件性重编程人源肿瘤细胞初步研究

该研究利用条件性重编程技术培养来源于人肺癌、乳腺癌组织的原代细胞。细胞计数结果显示,利用条件性重编程技术可以在体外较短时间内获取大量细胞,并可在体外传代较长时间。制备培养的原代细胞的染色体标本并进行显带处理,结果显示,原代细胞的染色体为多倍体。STR分析结果显示,培养的细胞基本保留了其来源组织的分子遗传学特性。HE染色显示,培养的原代细胞中存在明显的多核仁以及明显的核分裂像。免疫组化结果显示,体外培养的原代细胞高表达CD44以及EpCAM,不表达ER、CK7等常见的表面标志物。体外悬浮培养、类器官培养以及流式细胞术结果表明,利用条件性重编程技术培养的原代细胞存在干细胞的特性。综上所述,利用条件性重编程技术可在短时间内在体外获得较多的原代肿瘤细胞,并且所获得的肿瘤细胞具有部分干细胞的特征。     

细胞谱系重编程研究进展

重编程研究是近年来干细胞与再生医学领域中里程碑式的研究突破,打破了人胚胎干细胞研究带来的伦理桎梏,为再生医学临床应用带来了一片新天地.但诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)制作过程繁琐,重编程效率偏低,且仍需如同胚胎干细胞一样,经过步步诱导分化而获得目的细胞,最关键的是,目的细胞的安全性问题仍亟待解决.谱系重编程,在广义的角度上来说,至少从1987年即已展开,20世纪末引发成体干细胞研究热潮的"可塑性"研究也可归为谱系重编程研究,在iPS重编程研究的推动下,谱系重编程技术正在蓬勃发展,并被再生医学研究者给予了厚望,尤其是在可预见的将来,其在个体化治疗上具有的优势将不可比拟.     

细胞命运转变——谱系重编程技术研究进展

体细胞核移植和诱导多能干细胞技术表明已分化的体细胞可以转变命运。最近的研究再一次验证了成熟体细胞可以通过外源转录因子的导入,直接重编程为其他类型的体细胞或祖细胞。这种重编程技术称为谱系重编程(Lineage reprogramming)。这项技术不仅在再生医学领域具有广阔的应用前景,而且在动物生物技术中也应用广泛。它不但避免了伦理争议,还提供了便利的重编程方法,同时也为基因表达调控的研究提供了重要的手段。文章从谱系重编程的方式、谱系重编程的特点及应用前景等3个方面进行了综述,旨在对相关领域的研究人员起到借鉴作用。     

诱导细胞功能转化的新策略——谱系重编程

通过重编程诱导细胞功能转化是当前再生医学研究领域的热点。其中一种策略是,先将普通成体细胞转变为多能干细胞,再诱导后者向新的细胞类型分化。近来新出现的另一种策略是,直接将成熟细胞转分化为其他类型的功能细胞或祖细胞,此即谱系重编程(lineage reprogramm ing)。本文主要就谱系重编程概念的由来、相关研究进展及下一步研究方向等内容做一综述。     

全化学诱导体细胞重编程和转分化

终末分化细胞可以通过重编程和转分化转变为其他类型的细胞,对再生医学领域的研究有重要意义。化学小分子由于结构多样性,及作用剂量、时间的可控性,其在重编程和转分化领域的应用前景广阔。我国科学家在该方向的研究中也取得了许多引人瞩目的成就。对体细胞重编程和转分化的方式、小分子化合物在体细胞重编程研究领域的应用以及全化学诱导体细胞重编程和转分化研究的最新进展,尤其是我国科学家在本领域的进展进行综述。     

建立非基因整合iPSCs体系及提高体外造血分化体系的研究

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)在体外可被诱导分化为多种细胞,该项技术在细胞治疗、药物筛选及疾病研究上具有广阔的前景。体外定向诱导其向造血分化可为临床上使用的造血干细胞提供一种新的来源,提高i PSCs的造血分化效率将是i PSCs临床前治疗要解决的关键问题。该研究采用非整合型病毒重编程正常人的外周血来源的单个核细胞(peripheral blood-derived mononuclear cells,PBMCs),诱导生成i PSCs后对其进行体外造血分化实验。结果显示,通过此种方法进行重编程的i PSCs可稳定传代,体内外均可向三胚层分化。使用OP9细胞与i PSCs共培养可分化为造血干/祖细胞,且添加细胞因子可有效提高分化效率。该研究为进一步提高i PSCs造血分化效率提供了重要的实验依据。     

体细胞直接重编程为神经元和神经干细胞

体细胞直接重编程是由已分化细胞类型不经过诱导型多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,i PSCs)中间阶段,直接转换为另一种细胞类型的重编程过程。体细胞直接重编程避免了i PSC技术存在的重编程效率低下、引入致癌基因等多种缺陷,并为细胞替换治疗和个性化医药研发设想贡献了新的实现途径。现代医学对于诸如神经退行性疾病、神经遗传疾病和外伤导致的神经细胞受损等一些神经系统疾病一直没有有效的治疗手段。而体细胞直接重编程为治疗这些疾病提供了另一种治疗途径,因此体细胞直接重编程为神经细胞相关领域迅速成为研究热点。回顾了体细胞重编程为诱导型神经元(Induced neurons,i Ns)和诱导型神经干细胞(Induced neural stem cells,i NSCs)的最新研究进展,并探讨i Ns和i NSCs在临床应用上的各自优势、局限性及应用前景。     

BLIMP-1:B细胞分化为浆细胞的开关?

浆细胞是B细胞来源的终末分化细胞,主要参与体液免疫.成熟B细胞在初次和再次遇到抗原时,可通过一系列机制,分化为可分泌抗体的浆细胞.这一过程主要受一些转录因子的调控,目前已发现有七种参与其中,即BCL-6、BLIMP-1、IRF-4、MITF、MTA3、PAX5和XBP-1,近期研究表明,B-lymphocyte-induced maturation pro-tein 1(BLIMP-1)在正常浆细胞上表达,且其表达增加可促进向浆细胞分化,而BLIMP-1缺陷小鼠则出现浆细胞成熟障碍;同时,这一转录因子还是B-1细胞分泌正常免疫球蛋白所必需,虽然并不参与B-1细胞自我更新,这些都提示BLIMP-1可能为B细胞分化为浆细胞的开关,在B细胞(B-1、B-2细胞)向浆细胞分化的过程中扮演主导角色.     

脂肪干细胞定向分化的影响因素

脂肪干细胞是一类由脂肪组织分离出来的间充质干细胞,具有自我更新和多向分化潜能,可长期自我更新并在特定的条件下分化形成多种终末细胞。本文总结近年来关于脂肪干细胞定向分化的研究成果、介绍脂肪干细胞的分离培养技术、影响脂肪干细胞成脂成骨定向分化能力的主要因素,以及在各种终末分化细胞之间"转分化"的作用条件,从而为寻找治疗肥胖的新靶点以及骨组织工程学提供新思路。