浅谈干细胞的研究现状与应用前景

1999年 ,《Science》将人类胚胎干细胞研究成果评为当年世界十大科技进展之首 ,2 0 0 0年 ,《Time》周刊将其列为 2 0世纪末世界十大科技成就之首 ,并认为胚胎干细胞和人类基因组将同时成为新世纪最具发展和应用前景的领域。干细胞的研究为什么会引起人们的如此关注 ?本文将对此作一简要介绍。1　干细胞的概念干细胞是在生物个体的生长和发育中起“主干”作用的原始细胞 ,具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体 ,即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小 ,同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞 ,从而构成机体各种…     

人胚胎干细胞Na?ve多能性状态建立的研究进展

胚胎干细胞在体外具有无限的自我更新和多向分化的潜能,因而具有重要的社会和经济价值。但是关于已建系的人胚胎干细胞是否处在Na?ve多能性状态至今仍有争议。Na?ve多能性状态的人胚胎干细胞建立是体外研究人类早期发育以及评估人胚胎干细胞安全应用的基础。目前很多研究报告了Na?ve人胚胎干细胞构建的方法,已成为当前再生领域研究的热点方向之一。本文将对这些进展作一综述,不仅将有助于人们扩大对人胚胎干细胞多能性调控的理解,也将有利于其未来更加安全有效地应用于临床。     

成体干细胞

成体干细胞来自哪里?除了骨髓外,研究人员已经在脑、血液(包括脐带血)、角膜、视网膜、心脏、脂肪、皮肤、牙髓、血管、骨骼肌、肠中、都发现存在着成体干细胞。不过科学家还无法确定这些干细胞是源自这些组织,还是经由循环系统而来的造血干细胞的后代。整体而言,人体内的成体干细胞数量较稀少,比胚胎干细胞更难培养,但治疗时需要的量则更多。到目前为止,只有成体干细胞进行过人体试验。     

表皮干细胞研究进展

哺乳动物表皮中包含有多种不同类型的表皮干细胞, 它们共同维持了表皮组织结构的稳态并在皮肤创伤的修复中起重要作用。表皮干细胞具备干细胞两大基本特征: 自我更新和分化, 两者间平衡的破坏通常是皮肤肿瘤和其他皮肤疾病的根源。文章着重叙述了表皮干细胞存在的证据、两大基本特征、分裂模式、调节表皮干细胞的信号通路以及维持其稳态的微观和宏观环境。     

重编程与成纤维细胞直接转化为其它终末分化细胞

从干细胞(包括胚胎干细胞、成体干细胞)到体细胞克隆再到诱导性多能干细胞(iPSCs)的研究,这是生命科学领域近三十年研究发展的主线。当前,iPSCs的研究成为最大的热点。随着人类社会进入二十一世纪第二个十年,干细胞研究会怎样发展?这是我们需要慎重考虑的问题。细胞生物学是上世纪70年代通过分子生物学发展和推动、并深入到细胞范围内由经典细胞学研究演化而来的。到了本世纪初已代替分子生物学成     

骨髓源性肝干细胞的研究

近年来全球掀起了有关干细胞的研究热潮 ,除血液干细胞、胚胎干细胞和神经干细胞外 ,肝干细胞也是引人注目的内容之一。肝干细胞的存在与否曾是一个争议性问题 ,目前已趋于肯定。自从Ｐｅ ｔｅｒｓｅｎｅｔａｌ[1] 有关骨髓细胞能分化为肝上皮细胞系的论文发表后 ,关于血源性干细胞能转化为肝实质细胞的事实引起了广泛的关注[2～ 4 ] ,本文就有关研究进展综述如下。1.肝内干细胞成体动物肝脏内有干细胞吗 ?这个问题已经争论了半个多世纪 ,目前通过体内、外实验证实了肝干细胞的存在 ,肝的卵圆细胞和小肝细胞作为肝干细胞或肝前体细胞的观点…     

大动物多能干细胞建立研究进展

多能干细胞(pluripotent stem cells,PSCs)是可以无限增殖更新并具有分化为各种组织细胞潜能的一类干细胞系。而其中的i PS细胞(induced pluripotent stem cells,i PS cells)的建立更是进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离,并且对农业经济发展和动物医学领域具有巨大的潜在应用价值。然而目前干细胞深层次的机制与应用研究主要还是集中在小鼠和人类干细胞上,而对于农牧业与兽医学关系紧密的大动物干细胞的研究主要还在初步建立与应用尝试阶段。而本文通过归纳整理相关文献,简述了胚胎多能干细胞以及诱导多能干细胞在猪、牛、马等大动物中的建立研究现状。     

大动物精原干细胞研究进展

精原干细胞是存在于雄性动物睾丸内曲细精管基底膜上的生殖系干细胞。精原干细胞一方面通过自我更新来维持其在整个生命周期中自身群体的数量稳定,另一方面可以在精子发生过程中不断地分化成为各个阶段的生殖细胞并最终形成精子,从而将亲代携带的遗传信息传递给子代。目前在体外条件下可以进行精原干细胞的长期培养,并将其诱导分化为各级生精细胞。虽然对啮齿类动物精原干细胞的研究较为成熟,但是对大动物精原干细胞的研究进展较为缓慢。大动物精原干细胞的研究对了解人类相关生理机制和疾病至关重要,并且猪、牛和羊等农业动物的精原干细胞的研究为优良种畜扩繁和制备具有重要经济价值的基因修饰家畜提供新的手段。本文在介绍精原干细胞的特征基础上,重点综述了大动物精原干细胞的研究进展,探讨了目前研究中面临的主要问题和其未来应用前景,以期为动物新型替代繁殖技术、转基因动物制备、治疗雄性不育以及服务于再生医学提供新思路、新方法。     

干细胞生物学研究概况与展望

干细胞生物学近年来取得了比较大的突破,并且具有巨大的潜在应用价值,也越来越受到人们的关注和重视。对干细胞的基本特征,以及国际上在胚胎干细胞,造血干细胞,神经干细胞,间质干细胞等方面的研究进展,分别作一概述,另外,对国内干细胞研究现状也作简要介绍。     

胚胎干细胞

第一次卵裂什么是胚胎干细胞?当受精卵分裂发育成囊胚时(受精后5～6天),内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年科学家已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。进一步说,胚胎干细胞是一种高度未分化细胞,能分化出所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用胚胎干细胞是当前生命科学领域的核心问题之一。     

二甲双胍对人脐带间充质干细胞形态、增殖、表面标志及细胞周期的影响

目的探讨不同浓度二甲双胍（METF）对人脐带间充质干细胞（hUC-MSC）形态、增殖、表面标志及细胞周期的影响。 方法取健康足月新生儿脐带在体外分离出hUC-MSC进行传代培养,至第3代（流式细胞仪分析）对细胞进行鉴定,取第6代处于对数生长期的hUC-MSC （相对老化）,将对照组与不同浓度METF （0.1,1,5,10,20?mmol/L）干预的细胞进行比较,观察不同浓度METF干预对细胞的形态、增殖率（MTT法分别于24、48、72?h检测）、及细胞表面标志和细胞周期的影响,采用One-Way ANOVA,及LSD-t检验进行统计学分析。 结果（1）METF为0.1?mmol/L、1?mmol/L,细胞形态无显著改变,当药物浓度为5?~?20?mmol/?L时,随着药物浓度增加、培养时间延长,细胞形态改变越显著。（2）METF为0.1?mmol/L（24?h：101.28±0.98,24?h：104.06±1.76,24?h：101.51±0.67）促进hUC-MSC增殖,药物浓度为1?~ 10?mmol/L在培养初期可增加间充质干细胞的增殖率,随着培养时间的延长,细胞的增殖逐渐被抑制。METF为20?mmol/L（24?h：86.64±0.66,48?h：58.38±2.52,72?h：17.75±1.35）抑制细胞增殖,抑制作用随着时间延长而增强（P?< 0.05）。（3）当METF浓度为5,10,20?mmol/L时,随着药物浓度的增加,CD105的表达逐渐减弱（F?= 17.539,P?< 0.05）。METF未对CD44、CD90产生影响。（4）METF为0.1?mmol/L时降低G0/G1期的比例（64.16±1.20,P?< 0.05）,促进间充质干细胞的增殖,随着药物浓度的增加,细胞增殖逐渐被抑制。 结论METF浓度在0.1mmol/?L促进hUC-MSC增殖,而在浓度5 ~ 20?mmol/L时抑制人脐带间充质干细胞的增殖及表面标志CD105的表达,不同浓度的METF均未对CD44、CD90的表达产生影响。     

成体干细胞及其在再生医学中的应用

成体干细胞研究的最主要目的就是有朝一日将其应用于临床疾病的治疗。随着对成体干细胞可塑性研究的不断深入和临床应用研究的不断扩展,人们对成体干细胞最终走向临床应用抱有越来越大的希望。本文就成体干细胞的可塑性及其在四种疾病中应用的基础研究进行探讨。     

世界各国干细胞治疗相关政策与规划分析

随着生物技术的迅速发展,干细胞（stem cell）作为具有复制和多向分化功能的集体起源细胞,对人体发育、衰老和疾病的治疗有着巨大的作用,受到世界各国的普遍关注。自从20世纪末美国Science（《科学》）杂志两年连续两次将干细胞生物学和干细胞生物工程评为世界十大科学成就之首以来,干细胞领域就持续成为国内外医学和生物学研究的热点。人们期待着干细胞技术能很快产业化,形成治疗产品,用来重建和修复病变或衰老的组织器官。     

中国干细胞研究大有希望——干细胞研究专刊序言

干细胞研究是当今生命科学最热、最前沿的领域之一,近年来数度名列Nature杂志评出的世界十大科技进展。干细胞研究被广泛认为在细胞生物学、发育生物学、再生医学、动植物品种改良及其生物反应器研发、新药研发与评价等方面将扮演十分重要的角色。因此,干细胞研究不仅成为衡量一个国家生命科学发展水平的重要指标,并且具有十分重大的社会和经济效益,引起各国政府、科技界和公众的高度关注,竞相投入巨资。目前干细胞研究进展日新月异,新技术、新理论不断地涌现和突破,国际竞争空前激烈。     

诱导性多潜能干细胞的研究进展

作为生命科学界一大热点领域的干细胞研究一直备受关注,而诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,简称iPSC或iPS细胞)的产生具有里程碑的意义。从2006、2007年日本美国科学家先后发表对小鼠与人诱导性多潜能干细胞的研究成果至今,短短三年时间,iPS细胞的研究领域以惊人的速度和影响范围发展,又有了很多新的进展与突破,并荣登2007年NatureScience times年度十大科学成果突破榜及2008年Science年度十大科学成果突破榜榜首。本文概述了诱导性多潜能干细胞的研究背景、研究方法和进展、在哺乳动物中的研究范围和应用现状,最后提出了展望和有待解决的问题,以期为诱导性多潜能干细胞研究者进行更深入的研究提供一定的借鉴。     

快讯

裴钢院士:举全国之力试验大动物干细胞在9月17日召开的第二次中国科协论坛"2009年中国干细胞研究高层战略研讨会"上,本论坛首席科学家裴钢院     

GE医疗：胚胎干细胞治疗的领跑者

干细胞治疗领域的进展快速而稳定，前景光明。除了各大研究机构，生物技术企业也是干细胞研究的生力军，GE就是其中之一。     

“人造生命”指日可待了吗？

胚胎干细胞的发现使得克隆技术的伦理问题迎刃而解,我们正处于“干细胞革命时代的开端”,这是否就意味着未来等待我们的将是是“人工生命的大发展时期”呢？     

人垂体腺瘤干细胞研究进展

肿瘤干细胞的研究日渐引起众多学者的兴趣,引起越来越多的科学家及临床医生的关注.已有许多关于人恶性肿瘤干细胞相关文献的报道.垂体是人神经内分泌调节的中枢.对人体正常生理活动的调节起着极其重要的作用.垂体腺瘤是人良性肿瘤,其内是否也像恶性肿瘤一样存在有肿瘤干细胞?对这一问题进行深入的研究,有望为研究垂体腺瘤的发生机制、肿瘤标志物、早期诊断和治疗提供新的思路.为人良性垂体腺瘤的治疗和预后带来了曙光.     

间充质干细胞向软骨细胞表型分化的研究进展

关节软骨自我修复能力有限,目前临床用于治疗关节软骨损伤的方法和药物均难以达到满意的效果.间充质干细胞具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、取材方便等特点,可能成为软骨组织工程的理想种子细胞之一.就间充质干细胞在软骨表型分化方面的研究进展进行了综述.系统地介绍了影响间充质干细胞向软骨细胞分化的诸多因素,如:生长因子、氧...