如何通过谱系重编程获得肝细胞

随着再生医学的快速发展,如何获得安全有效的肝细胞成为目前肝脏疾病治疗的研究重点。目前,肝细胞来源于原代分离、i PSC/ESC分化和谱系重编程等方法。近年来,肝细胞谱系重编程发展迅速,且表现出光明的应用前景。本文就肝细胞谱系重编程、相关的重要转录因子以及诱导性肝细胞的鉴定等内容做一综述,为诱导性肝细胞走向肝脏细胞治疗过程中面临的问题提出拟解决方案。     

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。     

肝脏类器官的研究及应用进展

肝脏疾病易感性差异大且个体间的肝脏细胞存在明显的异质性,因此开发体外能够长期存活并具有代谢功能的人体类肝组织细胞模型,对治疗终末期肝病、开展肝脏致病机理研究及药物筛选具有重要意义。过去十年中,体外三维类器官模型发展迅猛,为疾病模拟、精准化治疗领域的研究提供了新的工具,显示出巨大潜力。肝脏类器官具有患者的基因表达与突变特征,在体外能够较长时间地保持肝脏细胞功能,已被应用于疾病模拟及药物有效性研究,并具有进行原位或异位移植发挥治疗作用的应用潜能。就干细胞、肝脏原代细胞等不同来源的肝脏类器官的发展及近年的研究进展作了综述,以期为肝脏类器官在疾病建模、药物发现和器官移植领域的研究和应用提供新的思路。     

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。     

骨髓干细胞移植治疗肝硬化的基础与临床研究现状

肝硬化是一种临床常见的肝病良性终末期表现。目前临床上尚缺乏有效的治疗措施。肝脏移植是最理想的治疗方法,但受供体肝脏来源限制,且费用昂贵。近年来开展的自体骨髓干细胞(BMSCs)移植治疗,为肝硬化的治疗带来了新的希望。BMSCs主要包括造型血干细胞和间充质干细胞,其具有可塑性,体外通过生长因子,体内利用特定微环境均可诱导BMSCs分化为肝前体细胞和成熟肝细胞,并明显改善肝功能。从动物实验到临床研究亦表明,BMSCs具有来源丰富、费用低廉、损伤小、自体移植不栓塞、无排斥反应等优点,为治疗肝病带来了新思路,有望成为生物人工肝的细胞来源。本文就BMSCs移植治疗肝硬化的研究现状,尤其是移植途径以及在肝脏内定居、迁移和分化机制的示踪观察方法和存在的问题作一综述,以期为从事肝病研究的同仁提供参考依据。通过对BMSCs移植从基础研究及临床应用的最新进展的描述,展示BMSCs在肝硬化治疗方面良好的治疗前景。     

间充质干细胞在脂肪性供肝肝移植中的应用与展望

骨髓间充质干细胞（BMSC）是一种具有多向分化能力且能无限增殖的间质细胞,在肝脏疾病的作用已经得到证实。肝移植是目前治疗终末期肝病最为有效的方法,随着脂肪性供肝等边缘性供肝的增加,如何使边缘性供肝更好的发挥功能,成为了新的研究热点。研究BMSC对脂肪性供肝肝移植术后肝脏功能恢复的影响将为其在临床上的应用提供依据。     

干细胞对肝脏疾病的治疗现状及前景

一、国内外干细胞研究与应用现状干细胞生物学兴起为包括终末期肝病在内的多种难治性人类疾病治疗带来新的希望。干细胞具有高度的自我更新及多向分化潜能。自我更新特性使得干细胞可以成为一个源源不竭的细胞库,克服了肝细胞增殖能力有限的问题;多向分化潜能赋予干细胞一定的可塑性,分化为具有功能的肝细胞。在体外,将干细胞诱导分化为肝细胞,可以解决生物人工肝种子细胞来源困难的问题。在体内,将干细胞经肝动静脉回输入肝脏,从一定程度上提高终末     

胚胎干细胞分化为肝细胞的研究进展

目前 ,细胞移植作为终末期肝病的辅助治疗方法 ,移植的细胞必须满足在受体肝脏中存活、增殖并可分化为成熟肝细胞两个重要条件 ,但目前应用的肝细胞来源有限 ,其功能随着培养时间的延长而逐渐下降等问题限制了这一治疗策略的广泛开展。作为具有发育全能性和无限增殖能力的细胞 ,胚胎干细胞向肝细胞的分化研究近年来引起了广泛的关注 ,并取得了较大的进展 ,寻找合适、高效的分化诱导方法是目前研究的热点之一。胚胎干细胞向肝细胞的分化研究既可以为临床细胞替代治疗提供合适的细胞来源 ,也可以在药物评估和肝脏发育分化基础研究方面起到重要的作用。通过概括肝脏和拟胚体分化发育的分子机制 ,对体外胚胎干细胞向肝细胞分化的几种诱导体系作了介绍 ,并对分化肝细胞的应用前景和存在的问题进行了讨论。     

肝干细胞分析研究进展

近年来干细胞研究成为生物医学领域研究的热点。肝干细胞是一种具有双向分化能力和自我更新能力的细胞,参与肝脏生长、发育与再生。肝干细胞分化的过程和机理较为复杂,利用肝干细胞进行细胞移植与生物人工肝治疗各种终末期肝病被认为是最有前途的方法之一。本文综述肝干细胞领域近年来研究进展。     

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．     

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.     

生物人工肝的研究进展

肝衰竭是临床常见的严重肝病症候群,病死率极高,除肝移植外,目前尚无有效的治疗方法。人工肝支持系统是治疗肝功能衰竭的重要方法之一,主要包括非生物型人工肝和生物型人工肝。结合了功能性肝细胞的生物型人工肝装置可发挥肝脏解毒、合成、代谢等功能,并且可以部分替代人体肝脏功能。生物型人工肝研发的关键在于种子细胞的筛选和生物反应器的构建。具有良好特性种子细胞的生物人工肝对于肝衰竭的疗效已在一些临床前研究中得以体现,并且目前已启动了多个生物人工肝的临床研究。该文从种子细胞的来源、生物反应器结构分类和临床应用等不同方面,对目前生物型人工肝的发展现状进行了综述。     

获得诱导性肝细胞样细胞的策略研究

原位肝移植是目前治疗终末期肝衰竭等疾病最有效的办法,但供体来源少、手术费用昂贵等问题使得每年能够接受肝移植的病人非常少.肝细胞移植弥补了整个肝脏移植的不足,成为治疗肝病的最佳方案,但实验证明不论是在二维还是三维培养体系下原代肝细胞均无法在体外大量扩增,这极大地限制了其在临床上的广泛应用.多能干细胞以及肝干细胞可以在体外...     

间充质干细胞的来源及其对肝脏损伤及修复的研究进展

全球终末期肝病、肝衰竭的发病率和死亡率逐年升高,且目前肝移植是唯一疗效确切的治疗选择,但是,肝移植的使用受到肝源供体严重不足,长期存活率低,医疗费用昂贵等缺点使得原位肝移植的应用受限,绝大多数患者无法受益。为了克服肝脏器官短缺,干细胞替代治疗策略逐渐成为另一个肝病治疗的重要选择,干细胞治疗,特别是间充质干细胞（MSC）提供了一个新的肝病治疗选择。MSC是一群贴壁生长的成纤维细胞样细胞,由于MSC能够分化为多种类型的细胞,能够产生多种的细胞因子和生长因子,具有造血支持和免疫调节和抗炎功能,MSC被认为在再生医学领域具有重大的科学和实用价值。另外,由于MSC应用于治疗实验性肝损伤能明显提高动物存活率,明显改善肝功能。此外,一些临床前研究和临床研究也表明MSC对肝损伤性疾病具有显著地疗效。因此MSC在损伤性和退行性肝脏疾病的治疗具有广阔的应用前景。本文综述了MSC在肝损伤疾病治疗应用的进展,并对MSC在肝病治疗中的应用前景进行了展望。     

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。     

肠道菌群来源细胞外囊泡在肝脏疾病中的作用研究进展

细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是一类具有脂质双分子层的膜性囊泡,可以被各种类型细胞分泌,是生物体通信的重要介质,参与原核生物和真核生物细胞之间的信号传输。在肠道微生态中,微生物-宿主的双向通信通常不需要细胞直接接触,微生物群来源EVs是这种“跨界”对话的关键参与者。肠-肝轴是连接肠道微生物与肝脏的桥梁,参与包含酒精性脂肪性肝病在内的多种肝脏疾病的发生与发展,近年研究发现肠道菌群来源的EVs在肝脏疾病的进程中具有重要的调控作用。本文概述了肠道菌群来源EVs的研究进展,特别是EVs的产生机制、包裹的内容物、在细菌-宿主互作以及在肝脏疾病中的作用。     

肝星状细胞凋亡途径及凋亡调控因素的研究进展

临床流行病学调查显示,慢性肝病是全球重要死因之一,肝硬化发病呈全球化流行趋势,且发病率也在逐渐增高。肝纤维化(HF)是慢性肝病进展至肝硬化的共同病理过程,其实质是细胞外基质(ECM)的生成超过肝脏的降解能力导致过多的ECM在肝脏的沉积[1]。目前认为活化的肝星形细胞(HSC)是肝纤维化细胞外基质的主要来源,各种因素引起     

编委推荐

<正>Cell |首创新药MKK4抑制剂可增强肝再生能力并预防肝衰竭尽管正常肝脏有巨大的再生潜力,因肝病死亡的病例却日益增长。急、慢性肝病以及扩大肝切除手术会改变肝脏的微环境,降低其再生能力,导致正常的肝细胞增殖无法补偿过度的肝细胞死亡,继而引发肝功能丧失及肝衰竭。由于缺乏恢复肝再生的手段,肝移植仍是目前治疗终末期肝病的唯一有效方法。     

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。     

干细胞在肝脏疾病治疗中的临床应用及分子机制

干细胞是指一群具有自我更新和多向分化潜能的细胞,是最有治疗潜力的细胞资源,已成为再生医学领域的研究热点。目前,已有多种干细胞用于肝脏疾病的治疗,能有效改善患者血清指标,减少并发症发生,并提高生活质量。这些干细胞在细胞来源、移植途径及治疗效果等多个方面各有特点,但其治疗肝脏疾病的机制尚不清楚。本文将对目前已用于肝病治疗的各种干细胞的临床应用以及可能的分子机制进展进行阐述。