基于诱导多能干细胞的基因编辑和细胞治疗

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)是指分化细胞重编程恢复到类似胚胎干细胞,具有自我更新、多向分化等潜能的一类细胞。基因编辑是对基因组特定位点进行的遗传操作,可方便快捷地实现靶向遗传修饰。随着重编程效率提高和安全性等的完善,对患者来源的i PSCs进行基因编辑、校正致病突变并用于细胞治疗正成为转化医学研究的热点。该文在简单介绍基因编辑原理和方法的基础上,重点综述了近年来基于i PSCs的基因编辑和细胞治疗的研究进展,对存在的问题进行了讨论,并对其在再生医学领域的发展前景进行了展望。     

疾病特异诱导多能干细胞研究进展

通过病毒或非病毒转导体系,在小鼠和人的体细胞中人为表达几个与细胞多能性相关的转录因子,从而使细胞达到类似于胚胎干细胞（embryonic stem cells,ESCs）状态,是近年来新发展起来的体细胞重编程技术。这些被重编程的细胞称为诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPS细胞）。这项技术为获得患者和疾病特异的多能干细胞提供了新的途径。患者和疾病特异的iPS细胞的获得,不仅在避免免疫排斥的宿主特异的细胞移植治疗上有广泛前景,并对了解疾病发生机理、药物筛选和毒性研究有着重要的意义。该文综述从iPS细胞技术的发明入手,着重讨论疾病iPS细胞的研究进展及其在应用于治疗时亟需解决的问题。     

用于多能干细胞产品质控的标准物质

目前,多能干细胞产品的临床应用存在缺乏可重复性的问题,阻碍了多能干细胞研究和临床转化的进程。因此,利用标准物质确保此类产品的可重复性,鉴别随着时间推移出现的过程和方法的漂变十分必要,但对于多能干细胞产品而言,获得公认的标准物质存在很多困难,因此,作者建议首先关注内部的标准物质。该文概述了标准物质在多能干细胞产品研究和临床转化中的重要性,并对多能干细胞产品的内部标准物质的建立方法进行了评估,最后探讨了建立分析标准物质的潜在途径,这可能为漂变的测量及解释提供有效工具。     

人多能干细胞向红细胞的诱导分化

目前,体外生成人红细胞的实验技术较为复杂,为优化诱导步骤,采用两步法将人多能干细胞诱导分化为红细胞。首先,利用人多能干细胞(包括Rh阴性A型的脐带间充质干细胞(hUCMSC~(Rh-A))和人iPS(hiPS)细胞)在BVF培养液中进行诱导分化得到CD31~~+和CD34~+的阳性细胞群。经PCR和流式细胞仪检测CD31和CD34的表达发现,hUCMSC~(Rh-A)细胞诱导得到的CD31和CD34阳性细胞率分别是5.3%和22.7%;hiPS细胞诱导得到的CD31和CD34阳性细胞率分别是31.2%和8.2%。第二步,将获得的CD31~+和CD34~+的阳性细胞群在多种生长因子的作用下经过36 d诱导,分化为成熟红细胞。经吉姆萨染色检测得到的红细胞在形态和大小上与正常人红细胞相近,且存在血细胞去核的现象。荧光定量RT-PCR检测到了globin的表达,其中β-globin的表达量占20%以上。将得到的红细胞收集到离心管中,自然沉降后可见红色的红细胞沉淀。上述研究为大量制备人红细胞提供了新的有效的技术方法。     

诱导多能干细胞及其在神经退行性疾病研究中的应用

用干细胞转录因子OCT4、SOX2、c-MYC和KLF4进行体细胞重编程产生具有胚胎干细胞特性的诱导多能干细胞(iPS细胞)是干细胞研究领域的突破性进展。近年来,iPS细胞的研究从产生方法、重编程机理及实际应用方面不断取得进展。由于iPS细胞的产生可取自体细胞,因而克服了胚胎干细胞应用的伦理学和免疫排斥等缺陷,为iPS细胞的临床应用开辟了广阔的前景。该文将对iPS细胞的产生方法、重编程机理及其在神经性退行性疾病的研究与应用进行文献综述,反映近几年iPS细胞最新研究成果,并阐述了用病人iPS细胞模型探讨帕金森氏病、老年性痴呆症、脊髓侧索硬化症、脊髓肌肉萎缩症及舞蹈症等5种常见神经性退行性疾病发病机理的研究现状。     

诱导多能干细胞在儿童疾病的应用研究进展

儿童疾病的最佳诊断和治疗依赖于对病理生理学更充分的认识,而诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)的出现则为儿童疾病的研究和治疗提供了新的策略。iPSCs是由成熟细胞经重编程诱导而产生的具有多能性的干细胞,目前可从多种类型的体细胞(如成纤维细胞、外周血单个核细胞和尿液细胞等)诱导生成。其生成过程随着各种重编程方法的改进而越来越完善,其中利用小分子进行诱导是目前研究的热点。由于具有向多种细胞分化的能力,并且结合基因编辑技术的发展,目前它在模拟疾病和细胞治疗中的作用越来越受到青睐,特别是遗传性疾病,并且在临床治疗方面已经取得了一些成功。但在其广泛应用于临床治疗之前,仍存在一些问题需要解决,如致瘤性、免疫原性和异质性。本文重点对iPSCs来源、重编程技术、iPSCs在儿童常见疾病中的应用、目前存在的问题及展望等方面展开综述,以加深对iPSCs的理解,并为iPSCs在探索疾病的机制以及治疗领域的深入研究提供参考。     

诱导性多能干细胞研究的新进展

主要讨论了iPSCs的研究现状与应用前景。通过转入特定基因诱导体细胞重编程成为多能干细胞（pluripoterlt stem cells,PSCs）的研究成果,不仅为体细胞重编程去分化机制的研究注入了新的活力,而且为疾病发生发展相关机制研究与特异_的细胞治疗,特别是再生医学带来新的曙光。这种方法相对容易操作,比较稳定,在生物学基础研究和临床应用方面都具有潜在的价值。诱导性多能干细胞（iPSCs）的应用将是十分有益的,如创建人类疾病的遗传模型,培育转基因动物用于器官移植,改善动物生产性状和抗病性,以及生物制药等。另外iPSCs的产生对于解决长期以来干细胞研究领域的伦理问题和免疫排斥问题有巨大的意义,iPSCs结合基因治疗和细胞治疗的成果已经应用到了动物疾病模型上。然而,目前iPSCs技术要应用于临床还有很多工作要做。     

多顺反子质粒重编程人脂肪干细胞为诱导多能干细胞

为建立多顺反子质粒载体转染技术获得人脂肪干细胞(adipose stem cells,ASCs)来源的诱导多能干细胞(induced pluripotency stem cells,iPSCs),应用2A元件连接Oct4/Sox2/KLF4/c-Myc四因子基因,构建为单一开放阅读框的多顺反子质粒载体．使用该质粒对ASCs进行转染及重编程为iPSC．采用形态学观察、特异性抗体免疫荧光鉴定、体外拟胚体诱导分化和体内畸胎瘤形成等方法进行鉴定．结果显示,ASCs成功重编程为iPSCs,具有与人胚胎干细胞相似的形态学及多向分化潜能;通过拟胚体和畸胎瘤实验证实iPSCs能在体内外分化成三胚层细胞;DNA印迹实验显示质粒载体序列未整合至iPSCs基因组中．因此,通过多顺反子质粒载体重编程技术成功建立的人iPSCs具有多向分化潜能,可减免发生插入突变和免疫排斥问题,为iPSCs在遗传性或退行性疾病的治疗奠定了实验基础．     

诱导多能干细胞最新进展

通过导入特定基因诱导完全分化的体细胞重编程为诱导多能干细胞(iPS),这为干细胞的研究及应用带来了革命性的变化。短短3年时间,细胞重编程的机理研究、探索疾病的发生机制以及临床医学的应用等领域取得了很多突破性的进展,主要从iPS诱导机理、效率以及诱导新技术上作一综述,以期对iPS的研究提供参考。     

诱导多能干细胞研究进展

用4个外源基因从完全分化的人成纤维细胞诱导获得了具有胚胎干细胞特性的诱导多能干细胞(iPS细胞),成功逆转了细胞单向发育的规则,取得了细胞重编程和干细胞研究中的重大突破.围绕c-Myc基因和基因载体、诱导效率和外源基因替代因子等方面的研究内容,综述了自2007年人iPS细胞构建至今,国内外在改进iPS细胞诱导方法上的主要研究进展.     

诱导多能干细胞研究进展

人类诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPS细胞）的建立被公认为目前最重要的科技进展之一。iPS细胞在动物疾病模型上的成功治疗,病患特异性iPS细胞的研究及iPS细胞的定向分化研究将有可能使人们避开治疗性克隆的伦理和技术障碍,给人类疾病的干细胞治疗带来光明的前景。本文从iPS细胞的诱导策略和方法,来源细胞及筛选、重编程机制的研究现状、应用前景以及研究中存在的问题等方面对其作一综述和讨论。     

诱导多能干细胞研究进展

成熟的体细胞过表达转录激活因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc能够转化为具有多能性的干细胞,称为诱导多能干细胞。类似于胚胎干细胞,诱导多能性干细胞具有自我更新和多向分化潜能性两个主要特征。同胚胎干细胞相比,诱导多能干细胞不仅能够为以细胞替代治疗为核心的再生医学提供无限的细胞来源,而且有望解决胚胎干细胞临床开发面临的伦理道德及免疫排斥问题。从诱导多能干细胞技术的建立、重编程的机理及其在临床中的应用几方面作简要综述。     

Nature:研究首次在实验室利用人多能性干细胞制造出造血干细胞

正在一项新的研究中,来自美国波士顿儿童医院等研究机构的研究人员首次在实验室中利用能够产生体内几乎任何一种细胞类型的多能性干细胞制造出人造血干细胞。这一进展为研究血液疾病的根本原因和利用病人自己的细胞产生用于治疗目的的免疫匹配性血细胞开辟新的途径。相关研究结果在线发表在Nature期刊上。论文通信作者、波士顿儿童医院干细胞移植项目主任     

基因修饰人多能干细胞的高效单克隆建系方法

目标:提供一种能够显著提高慢病毒稳定转染人多能干细胞的方法,并建立一种简便无损的转染细胞筛选方法.方法:在慢病毒转染人多能干细胞过程,分别比较添加与不添加Y-27632情况下细胞形态的动态变化规律,以及细胞不同形态下对慢病毒颗粒的摄入能力差异,优化建立高效的慢病毒转染方法.随后,设计并研制可视化的简便显微操作装置,探索...     

禽类多能干细胞的研究与应用

禽类多能干细胞是一种未分化的细胞,来源于X期未孵化的胚盘细胞或5.5 d性腺的原始生殖细胞,具有自我更新能力,并能分化为所有类型细胞,包括生殖系.禽类多能干细胞最重要的应用就是在体外对其基因组进行特异性修饰,用来制备转基因禽类.禽类多能干细胞的培养已取得显著进步,随着对其多能性分子基础等研究的深入,禽类多能干细胞也将得到充分运用.综述了禽类多能干细胞的培养方法、生物学特性及其应用进展.     

我国诱导多能干细胞研究进展

关于细胞重编程问题的探讨可以追溯至20世纪30年代。从汉斯·斯佩曼提出胚胎诱导概念开始,到20世纪60年代,约翰·戈登成功获得了经过体细胞核移植发育而来的爪蟾,再到1996年世界首例克隆哺乳动物克隆羊多莉的诞生,生物学家终于证实了高等动物的体细胞核能够通过核移植的方式重新建立多能性,但这一方法面临着很多社会伦理学问题,无法应用于医学实践。直到2006年Yamanaka小组诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,i PS细胞),成功地绕过了这些伦理问题,诱导重编程才成为了当今干细胞生物学最为热门的研究方向。在诱导多能干细胞领域,我国一直位居世界前列,近年来更是在i PS技术的优化、机制研究和应用研究等方面作出了令世界瞩目的贡献,就这几方面做一综述。     

人诱导多能干细胞与人胚胎干细胞分化过程中Oct4/Nanog 基因 表达的比较

目的:比较通过慢病毒方法获得的人诱导多能性干细胞(iPSCs)与人胚胎干细胞(hESCs)分化过程中全能性基因Oct4、Nanog的表达变化。方法:收集分化不同时间点的拟胚体(EBs),检测三胚层分化基因以及全能性基因Oct4/Nanog的表达,并通过畸胎瘤组织切片的荧光染色分析Oct4的表达。结果:iPSCs获得的EB中内外三胚层分化基因表达的出现明显晚于hESCs来源的EB。不同于hESCs,iPSCs悬浮培养获得的EBs在体外培养18天未见内源性Oct4、Nanog基因表达的下调。未分化的iPSCs注射严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠培养10周后获得的畸胎瘤中仍存在Oct4阳性的细胞,但iPS-#2中明显少于iPS-#5。结论:通过慢病毒方法获得的iPSCs虽然具有向三胚层分化的能力,但在分化过程中仍维持较高水平的全能性基因Oct4、Nanog的表达。     

成体干细胞多能性研究进展

成体干细胞是存在于机体组织的一类原始状态细胞,它们能够进行自我复制和特异分化,用于维持新陈代谢和创伤修复,年珲来越来越多的实验表明成体干细胞多向分化潜能,一种组织的干细胞可以分化成其他组织类型的细胞。作者介绍了国际上对成体干细胞概念的新看法,讨论了成体干细胞多能性的调控机理及与之相关的研究方法,还简要概括了成体干细胞在理论和临床应用上的重要意义。