军事医学科学院干细胞与再生医学研究回顾与展望

干细胞具有高度自我更新、增殖和多向分化潜能,因而成为再生医学的基础.作为中国干细胞研究与应用的＂先驱＂单位和优势单位之一,我院早期开展造血干细胞生物学性能、造血调控机制、造血干/祖细胞扩增和定向诱导分化的研究,取得了一系列重要成果.相继开展的造血干细胞移植等系列研究和应用也取得了突出的成绩.近年来,我院又系统开展了胚胎干细胞自我更新与干性维持机制、干细胞增殖分化调控、干细胞建系与建库技术造血发育调控与造血干细胞移植新策略、成体干细胞治疗、肿瘤干细胞筛选与鉴定、干细胞为种子细胞的三维组织构建、干细胞再生相关药物等多个领域的研究,并取得突出进展进一步我们将瞄准干细胞与再生医学的重大科学问题和关键技术,建立高水平的研究和应用基地,形成我院干细胞与再生医学研究开发的关键技术体系,研发系列具有自主知识产权的关键技术和产品,并培养优秀的科研团队,进入世界先进行列.     

肺干细胞与肺再生研究进展

探寻肺干细胞来源和肺再生原理的动物实验及临床研究均有很大的进展.利用基因选择技术有效的分离、培养出纯化度较高的肺干细胞群;以及肺内原始细胞与生物兼容性较好的组织工程材料共同培养形成类肺泡细胞结构,对肺组织再生的动物实验和临床应用方面起到推进的作用.并且近年来,干细胞参与肺损伤修复的基础实验研究也有了长足的发展.现对肺干细胞与肺再生方面的最新进展做一综述.     

干细胞与再生医学研究进展

干细胞具有分化成为体内所有类型细胞的能力,因此,其在再生医学治疗、体外疾病模拟、药物筛选等方面具有广阔的应用前景。干细胞技术在近些年取得了突飞猛进的发展,特别是诱导多能性干细胞的出现使干细胞领域经历了一场巨大的变革。我国干细胞研究在这场干细胞技术变革中取得了多项重大成果,逐渐成为了世界干细胞研究领域中的重要力量。本综述着重介绍近几年来,主要是诱导多能性干细胞技术出现之后,我国在干细胞和再生医学领域取得的重要进展,主要涵盖诱导多能性干细胞、转分化、单倍体干细胞以及基因修饰动物模型和基因治疗等方面。     

生物反应器在干细胞培养中的应用研究进展

干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,在再生医学、药物筛选及毒理学等生物医学领域呈现出诱人的前景。通过目前的干细胞分离培养技术可获得的干细胞数量极少,远远不能满足临床需要,因此体外大规模扩增培养干细胞是亟待解决的问题。该文简述了适用于干细胞培养的各种生物反应器的特点,以及悬浮生物反应器体系在不同类型干细胞群中的研究应用。同时对利用生物反应器培养干细胞过程中几个主要的关键参数进行了阐述,将为干细胞的培养和研究从思路和方法上提供参考。     

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。     

再生研究与再生医学

再生是大自然的普遍现象。再生过程干细胞的激活与成熟细胞的去分化,再生与肿瘤的关系等都使得这一领域越来越成为各个国家研究与投资的热点。对自然再生过程的研究将有助于发展人类的细胞疗法。随着对再生研究的深入,将有可能揭示如何选择性的再次激活指导哺乳动物早期发育的基因和蛋白质,以此来诱导受伤或生病的人类组织的再生,再生医学方兴末艾。     

诱导性多能干细胞的研究进展及其在再生医学上的应用

通过特定转录因子的过表达使体细胞重编程为诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞),这一成果引起了整个生命科学领域的广泛关注.由于iPS细胞不仅具有与人类胚胎干细胞(embryonicstem cell,ES细胞)相似的基本特征,而且与ES细胞相比,不存在免疫排斥和伦理道德问题,因此,具有重要的临床应用潜能.目前,iPS细胞主要用于细胞分化和移植,并可提供体外的疾病模型,以便于研究疾病形成的机制、筛选新药以及开发新的治疗方法.从iPS细胞的产生、诱导方法、生物学特征和在再生医学中的应用作以综述.     

干细胞与晶状体再生

白内障摘除联合人工晶状体植入术是目前治疗白内障的唯一有效措施。然而,人工晶状体作为替代材料,仍然存在一些如屈光调节力差以及术后眩光等未能克服的缺陷。寻找更理想的晶状体替代物及低等两栖类动物（如蝾螈）强大的晶状体再生能力,为晶状体再生的研究提供了原动力和依据。近年来,人们已探索出将胚胎干细胞/诱导的多能干细胞在体外诱导分化为类晶状体样结构的培养方法,为白内障的治疗开辟了新的思路。晶状体再生的研究为探索晶状体正常发育机制及晶状体疾病的发生和防治提供了新的平台。晶状体再生的成功也将为白内障的防治带来里程碑性的突破。本文拟总结晶状体正常发育过程及其调控机制,回顾国内外对晶状体体内再生能力的研究成果,并对目前人们探索利用胚胎干细胞和诱导的多能干细胞再造晶状体的研究进展作一概述,希望对干细胞与晶状体再生的后续相关研究提供一定的借鉴。     

干细胞与再生医学技术发展态势研究

20世纪以来,干细胞与再生医学技术一直是国际生物医学领域的热点前沿之一,它为保障人类生命健康、改善人类生存质量和延长人类寿命发挥不可替代的巨大作用。因此,美国、欧洲国家、日本和中国等科技大国均将该领域纳入了国家科研与产业发展的重点战略中,并通过专项扶持、政策补贴、立法保障等方式激励该领域的创新发展。通过对近年来国际科技战略和科技研发态势的梳理分析,发现该领域的国际战略布局规律,揭示我国在该领域的领先优势与弱点,为我国未来干细胞与再生医学技术发展提出相关参考建议。     

精原干细胞:生殖保护与再生医学的新来源

精原干细胞(SSC)是存在于睾丸生精小管,不断增殖和分化以产生精子的男性生殖干细胞。SSC的冻存和移植被认为是未成年肿瘤患儿生殖保护的重要手段。近年来研究报道表明人类和鼠类的SSC可以在体内和体外分化为具有多能性的细胞,这些在表现型和功能上都和胚胎干细胞有一定的相似性。因此,精原干细胞SSC也被认为是很有希望成为再生医学中基于干细胞治疗方面的新来源。     

招募内源性干细胞-组织再生之梦

组织干细胞是成体组织中存在的一类尚未分化、能自我更新和增殖的特殊细胞群,具有分化为多种组织细胞的潜能.一般处于休眠状态,在组织损伤修复和维持组织的动态平衡中发挥重要的作用.体育运动、激素、生长因子和药物能激活内源性的组织干细胞,促进组织再生或伤口修复.利用内源性修复机制刺激组织再生,一直是生物医学领域的梦想.最新的研究表明,这个梦想现在可能成为现实.本文简要介绍了组织干细胞的内源性修复、内源性修复的生理学机制、招募内源性干细胞的主要方法及目前采用招募内源性干细胞修复和再生组织这一策略尚需克服的困难和临床应用前景.     

胚胎干细胞生物学特性及其应用前景

胚胎干细胞是来源于着床前的囊胚内细胞团或早期胎儿的原始生殖细胞的一类未分化的全能性（多能性）干细胞,具有无限增殖和全能化的潜力,胚胎干细胞在发育生物学基础研究,动物胚胎工程研究生产和临床医学上具有诱人的应用前景。     

干细胞研究概述及其应用前景

简要介绍干细胞的涵义、分类及其生物性质,并着重指出其可能的应用前景。     

干细胞参与组织再生的一种机制:细胞融合

干细胞的研究开创了生命科学革命性的进程,人们将通过这一研究找到攻克诸如心血管疾病、神经退行性疾病、癌症、糖尿病等顽症的方法,因而这一工程又被称之为治疗人类疾病的“希望工程”。然而,人们对干细胞在组织修复和再生过程中的作用机制还知之甚少,目前认为干细胞横向分化能力及干细胞的融合是其主要的,也是最有争议的两种可能的机制。细胞融合在发育过程中是不可或缺的,如果人体内不能进行正常的细胞融合,将产生因精卵不融合造成的不孕、骨骼石化症、肌营养不良等疾病,而将干细胞融合应用于临床治疗的研究也日渐兴起。本文对干细胞参与组织再生和修复过程中与细胞融合相关的研究进展进行了综述,概述了干细胞融合的机制,分析了体内融合产生的原因及条件,以期为今后这方面的研究提供理论基础。     

脂肪干细胞在再生医学中的应用

再生医学是一门研究如何促进创伤与组织再生及功能重建的新兴学科,主要通过研究干细胞分化、机体等正常组织创伤修复与再生等机制来维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能。脂肪干细胞（adipose-derived stem cells,ASCs）是近年来从脂肪组织中分离得到的一种具有多向分化潜能的干细胞,是一种足量的、可用于实际的、有一定吸引力的自体细胞代替的供体资源,并能够广泛的用于组织修复、再生、发育的可塑性及细胞治疗等研究中。阐述了脂肪干细胞在旁分泌、软组织重建及损伤修复、骨骼肌重建、心血管重建、神经系统重建及癌症转移与入侵方面的作用模式,概括总结了目前利用脂肪干细胞参与的临床治疗方法,以期对脂肪干细胞在再生医学中应用研究提供参考。     

生长因子在肌腱再生中的应用

肌腱损伤是一个全球性的常见健康问题,肌腱的特性使得肌腱的愈合变得十分困难,损伤部位愈合后常常被疤痕组织替代,造成肌腱生物力学性质的损害。近年来,许多证据表明生长因子能够促进肌腱的再生愈合,这为治疗肌腱损伤开辟了新的方向。该文主要总结了近年来用于治疗肌腱损伤的相关生长因子及其对肌腱损伤的治疗作用和递送方法。阐明了未来可能通过生长因子、干细胞和生物支架的联合应用的组织工程的方法实现肌腱疤痕的消除及肌腱个体化再生。     

人为何不能有再生能力

利用干细胞产生,修复破损的组织、器官,被称为再生医学。目前,再生医学的发展已经可以通过干细胞再生血管、汗腺、神经,以及组织工程皮肤和软骨,甚至组织工程耳朵和膀胱等。     

组织工程的突破与挑战——组织工程国家工程中心科研进展

组织工程技术已被普遍认为是解决组织、器官缺损修复与功能重建的有效手段,它的飞速发展依赖于细胞学、材料学、工程学、临床医学等多学科的交叉渗透.作为组织工程的三大核心,种子细胞、生物材料、组织构建各方面的突破,为组织工程技术的发展奠定了基础.组织工程国家工程中心近年来围绕上述核心开展了系列研究,通过研究胚胎干细胞、成体干细胞、同种异体干细胞、以及发育同源细胞替代的探索,为解决种子细胞来源问题提供了多种选择;生物支架材料的开发,为细胞增殖分化、组织再生提供理想的支持与空间,而生物反应器的开发与应用,进一步提高了组织构建技术,为促进组织的体外形成、重塑和功能成熟创造了条件.在此基础上,开展了大动物体内组织构建和缺损修复的研究,形成了以应用为目标的研究特色,并成功将部分技术应用于临床治疗.本文将对组织工程国家工程中心已有进展做简单介绍并对面临的挑战进行分析.     

胚胎干细胞生物学特性及其应用前景

胚胎干细胞是来源于着床前的囊胚内细胞团或早期胎儿的原始生殖细胞的一类未分化的全能性多能性干细胞,具有无限增殖和全能分化的潜力。胚胎干细胞在发育生物学基础研究、动物胚胎工程研究生产和临床医学上具有诱人的应用前景。