诱导性多潜能干细胞的研究进展及应用前景

背景：由于诱导性多潜能干细胞可以从患者的诸多细胞进行诱导,避开了干细胞研究的免疫排斥和伦理道德问题,且具有类似于胚胎干细胞的特征。 目的：综述诱导性多潜能干细胞研究进展及应用前景,并提出目前诱导性多潜能干细胞在诱导方法及效率、安全性、应用等方面许多亟待解决的问题。 方法：以“induced pluripotent stem cel s,efficiency,disease model,clinical application”为英文检索词,应用计算机检索Kjmed数据库中2003年1月至2013年6月发表的相关文章。纳入与诱导性多潜能干细胞研究相关的文献,排除重复性研究。 结果与结论：共检索到112篇,排除无关重复的文献,保留32篇进行综述。通过导入特定的转录因子可将成体细胞重编程为诱导性多能干细胞,转染效率低是诱导性多潜能干细胞技术的一个主要障碍。诱导性多潜能干细胞在建立疾病模型、研究疾病发病机制以及新药物的筛选和新治疗方法的探索方面有着巨大的应用前景,且诱导性多潜能干细胞也有较高的临床应用价值,但是,在诱导性多潜能干细胞应用于临床这条道路的探索过程中,还有许多亟待解决和深入探究的问题。     

诱导性多潜能干细胞的应用前景

背景: 通过基因转染的方式将已分化的体细胞重编程为诱导性多潜能干细胞,是近年来干细胞领域一项令人瞩目的新技术.由于诱导性多潜能干细胞摆脱了材料来源和伦理学的限制,因此其出现为特异的细胞治疗,特别是再生医学带来新的曙光.目的: 从诱导性多潜能干细胞的制备流程、产生的限制条件与机制、患者诱导性多潜能干细胞的获得及应用前景等方面做一评述.方法: 由第一作者检索PubMed数据库(www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)2006-01/2010-03有关诱导性多潜能干细胞制备、产生机制的文章,检索词"induced pluripotent stem cells",限定语言种类为English:同时手工检索部分文章.排除重复性研究,最终纳入34篇符合标准的文献.结果与结论: 诱导性多潜能干细胞系的建立主要包括以下几个步骤:①重组因子的选择.②目的细胞的选择.③重组因子的导入.④重组因子在目的细胞内的表达.⑤诱导性多潜能干细胞的产生.⑥重组细胞的鉴定.DNA甲基化、组蛋白的修饰作用和甲基化以及p53基因的表达在体细胞重编程为多潜能干细胞的过程中具有重要作用.虽然诱导性多潜能干细胞技术的研究仍然处于初级阶段,但是毫无疑问其具有广阔的应用前景.特别是患者特异性和疾病特异性诱导性多潜能干细胞的获得对于更好地理解疾病的发病机制及药物安全性评价提供了巨大的细胞种子资源.     

诱导性多潜能干细胞的研究现状和应用前景

2006年,Takahashi和Yamanaka[1]将4个转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc(Yamanaka四因子)导入已分化的小鼠成纤维细胞,进而获得了类似于胚胎干细胞(ES细胞)的多能性干细胞,称之为"诱导多潜能干细胞"(induced pluripotent stem cells,iPS细胞)。随后,iPS细胞的研究引起了各国学者的大量关注,     

诱导性多潜能干细胞在血液学的研究进展

诱导性多潜能干细胞(iPScs)是近年来发展十分迅速的干细胞技术,与传统的获得干细胞的方法不同,它通过向体细胞导入几种基冈或者小分子物质直接将其重编程为干细胞,不涉及复杂的技术和伦理问题.已有多种人类体细胞可以重编程为iPSCs,这类细胞具有发育成为三个胚层细胞的潜能,并且可以继续分化为各类细胞.由于拥有这些性质,iPSCs在医学领域中有广阔的应用前景.本文主要讨论iPSCs研究的新进展,及其在输血医学血液病发病机制和治疗等领域中的应用.     

诱导性多潜能干细胞在β地中海贫血中的应用进展

β地中海贫血是一种常见且最早被认识的单基因遗传性疾病,目前有许多治疗该疾病的方法,但这些治疗措施效果有限且成本高;而诱导性多潜能干细胞(iPSCs)是近年来迅速发展起来的干细胞技术.iPSCs技术能将体细胞重编程为干细胞,理论上可以去分化为各类细胞,再将此项技术与基因治疗技术结合起来,对彻底治愈本病有重要意义.笔者主要讨论β地中海贫血的遗传基础及相关机制、iPSCs的发现与在相关领域的应用进展,以及iPSCs用于治疗β地中海贫血中存在的问题及相关改进措施.     

诱导性多潜能干细胞的安全性及临床应用*

背景：诱导性多潜能干细胞由体细胞重编程获得,有着巨大的潜在的临床应用价值,安全性问题备受关注。目的：综述诱导性多潜能干细胞的安全性研究与临床应用现状。方法：由第一作者计算机检索2006/2012年 PubMed 数据库中有关诱导性多潜能干细胞诱导方法安全性研究及临床应用价值的相关文献。初检得到文献203篇,最终入选47篇文献进行综述。结果与结论：目前提高诱导性多潜能干细胞安全性的措施主要包括：避免 c-Myc 基因的使用,以其它介导方式代替反转录病毒的使用,重编程因子蛋白的直接导入,使用安全性较高的供体细胞,小分子化合物及其它非转基因方式的应用等。诱导性多潜能干细胞既有广阔的临床治疗前景,还可用于疾病特异性诱导性多潜能干细胞系的建立。     

诱导性多能干细胞技术的研究进展及其应用前景

在分化的体细胞中表达转录因子可以诱导体细胞重编程,获得诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPS cells）.这些细胞具有不断的自我更新能力和多向分化潜能,这些细胞重编程领域的突破性研究进展,为细胞重编程机制、人类疾病发病机制的研究及发展新的治疗方法提供了一种强有力的工具.iPS细胞技术是当前干细胞研究领域的热点之一,近年来取得了迅猛的发展.最初,研究者利用逆转录病毒作为载体将4种转录因子导入小鼠成纤维细胞诱导其重编程.近年来,iPS细胞的诱导方法不断改进,包括使用不整合入宿主细胞基因组的病毒载体、非病毒载体或者用基因敲除的方法切除导入的外源基因,从而产生了更为安全的iPS细胞系,许多小分子化合物也被证实能显著提高重编程效率.iPS细胞在再生医学、疾病模型的建立及药物筛选等领域正逐渐显现出它巨大的应用价值.本文回顾过去几年iPS细胞技术的研究进展,包括诱导方法的改进、iPS细胞诱导效率的提高和安全性的提高,并探讨iPS细胞的临床应用前景及当前研究存在的问题.     

诱导多能干细胞的研究进展

2006年,Takahashi和Yamanaka将Oct4、Sox2、c-Mvc和Klf4四个转录因子导入小鼠皮肤成纤维细胞.成功获得类似于胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES细胞)的多能干细胞,命名为"诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞)[1].     

多能性干细胞向红细胞定向诱导分化的研究进展简

红细胞输注是临床上治疗急性失血和严重贫血的有效手段,然而目前血源紧张,因输血引起疾病传播等问题威胁着人类的健康.因此寻求安全、可靠、充足、有效的血液来源迫不及待.多能干细胞向红细胞体外分化的研究提供了一个潜在血液替代来源的选择.大量科研工作者进行了体外造血诱导的初步探索,包括定向分化体系及其效率的优化、红细胞的脱核成熟及功能鉴定、诱导型红细胞的安全性评价等.本文根据近年来这一领域的主要进展,着重对多能干细胞体外诱导分化为成熟型功能性红细胞的诱导方法以及调控机制进行综述,并对分化过程中存在的问题与挑战以及发展前景加以讨论.     

诱导多潜能干细胞研究应用新进展

诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells)技术是21世纪干细胞领域最令人瞩目和期待的新兴干细胞制造技术。2006年8月,日本东京大学的Takahashi等[1]从胚胎干细胞相关的24个基因中,筛选出4个基因     

人诱导性多潜能干细胞系的建立

背景:诱导性多潜能干细胞与肿瘤干细胞的发生过程极其相似,而且具有的干细胞特性极其接近人胚胎干细胞。因此,研究诱导性多潜能干细胞有利于人们进一步认识并了解人类发育以及肿瘤的发生过程。目的:掌握建立人诱导性多潜能干细胞系的技术,以便为特异性疾病细胞的重编程建立技术平台,从而利用重编程技术研究疾病的发病机制。方法:将含有Oct4、Sox2、Klf-4和c-Myc 4个转录因子的反转录病毒感染人皮肤成纤维细胞(HS27细胞),在人胚胎干细胞培养条件下诱导产生人胚胎干细胞样的克隆。挑取并进一步扩增,通过克隆形态、碱性磷酸酶活性、免疫荧光检测是否有人胚胎干细胞标记物Oct4、Sox2、c-Myc、Klf-4的表达,悬滴法检测HS27细胞来源的克隆形成畸胎瘤的能力和验证向3个胚层的分化能力。结果与结论:经病毒感染诱导产生的胚胎干细胞样克隆呈绿色荧光蛋白阴性,克隆在细胞形态方面与人胚胎干细胞克隆相似,进一步扩增经碱性磷酸酶检测克隆呈阳性,免疫荧光检测克隆表达Oct4、Sox2、c-Myc、Klf-4,并且HS27细胞来源的克隆注入免疫缺陷小鼠体内可以形成畸胎瘤并经苏木精-伊红染色显示具有向三胚层分化能力。实验成功构建了人诱导性多潜能干细胞系,为下一步开展疾病细胞特异性重编程研究奠定了良好的实验基础。     

诱导性多能干细胞的研究进展

众所周知,胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)在组织工程与再生医学等领域极具应用价值。然而,由于其难以获得(需破坏胚胎)且涉及敏感的伦理问题,使得研究一度陷入尴尬境地。2006年8月,日本Yamanaka研究小组[1]向小鼠成纤维细胞内导入4种转录因子基因(Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4),成功地将其重编程为ESCs样诱导性     

诱导性多能干细胞诱导效率和方法的研究进展

背景：将多能性基因导入人或动物成体细胞内,使其重编程为具有发育多潜能的干细胞,这类细胞被称为诱导性多潜能干细胞或诱导性多能干细胞。目前,有关诱导性多能干细胞的研究进展非常迅速。目的：综述诱导性多能干细胞在转化效率及优化诱导方法等方面的研究进展。方法：应用计算机检索Medline数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/Pubmed）,检索时间范围为2006-01/2010-07,检索词为＂induced pluripotent stem cells＂,限定文章语言为English。共检索1831篇文献,选用其中57篇进行综述。结果与结论：诱导性多能干细胞的研究对生命科学产生了十分重大而深远的影响,成为干细胞领域新的研究热点,并在细胞重编程机制、诱导效率的提高、诱导方法的改进、细胞来源的扩大及向功能细胞的分化等方面取得了许多重要的进展。这些研究成果为最终的诱导性多能干细胞技术应用于临床细胞替代治疗奠定基础。     

诱导性多能干细胞诱导效率和方法的研究进展

背景:将多能性基因导入人或动物成体细胞内,使其重编程为具有发育多潜能的干细胞,这类细胞被称为诱导性多潜能干细胞或诱导性多能干细胞.目前,有关诱导性多能干细胞的研究进展非常迅速.目的:综述诱导性多能干细胞在转化效率及优化诱导方法等方面的研究进展.方法:应用计算机检索Medline数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Pubmed),检索时间范围为2006-01/2010-07,检索词为"induced pluripotent stem cells",限定文章语言为English.共检索1 831篇文献,选用其中57篇进行综述.结果与结论:诱导性多能干细胞的研究对生命科学产生了十分重大而深远的影响,成为干细胞领域新的研究热点,并在细胞重编程机制、诱导效率的提高、诱导方法的改进、细胞来源的扩大及向功能细胞的分化等方面取得了许多重要的进展.这些研究成果为最终的诱导性多能干细胞技术应用于临床细胞替代治疗奠定基础.     

人参皂苷Rg1参与诱导小鼠多潜能干细胞的研究

目的:观察人参皂苷Rg1对鼠胚成纤维细胞(MEF)向诱导多潜能干细胞(iPSCs)诱导转化效率的影响。方法:采用经典四因子的逆转录病毒载体感染,在细胞感染后3 d内在MEF培养基里加入人参皂苷Rg1(0、0.3、1、3、10μg/mL),进行iPSCs诱导及鉴定。结果:人参皂苷Rg1(1μg/mL)组可明显提高iPSCs的诱导效率,诱导效率为(0.0450±0.0019)%,人参皂苷Rg1(0μg/mL)组为(0.0100±0.0033)%,所获iPSCs经鉴定为阳性。结论:人参皂苷Rg1可能在提高小鼠iPSCs的诱导效率方面发挥一定作用。     

小鼠胚胎成纤维细胞重编程为多能干细胞

背景:目前胚胎干细胞研究面临伦理争议及来源困难等诸多问题,人们一直在寻找不需破坏胚胎或卵细胞的建立多潜能干细胞的方法。目的:构建小鼠诱导性多潜能干细胞系并对其进行鉴定。方法:利用反转录病毒将3个干细胞基因Oct4、Sox2、Klf4导入小鼠胚胎成纤维细胞中,将其诱导为多潜能干细胞。通过镜下观察、碱性磷酸酶染色、反转录PCR(RT-PCR)、免疫荧光实验及畸胎瘤形成实验等对诱导性多潜能干细胞形态、多能性基因表达情况、干细胞表面标记及全能性等进行鉴定分析。结果与结论:从小鼠胚胎成纤维细胞诱导而来的诱导性多潜能干细胞镜下观察呈典型的克隆状生长,圆形或椭圆形,与饲细胞分界清楚;RT-PCR、碱性磷酸酶染色及免疫荧光检测诱导性多潜能干细胞高表达胚胎干细胞相关基因及蛋白;种植在免疫缺陷鼠体内能够形成向内中外3个胚层分化的畸胎瘤,表明诱导性多潜能干细胞具有多潜能性。通过转导3种重编程因子可以将小鼠成纤维细胞诱导为类似胚胎干细胞的多潜能干细胞。     

诱导性多能干细胞技术用于研究人类疾病

<正>获得遗传学上与患者相配的大量细胞是再生医学的梦想。诱导性多能干细胞技术通过在培养皿中培养细胞来研究发病机理,建立疾病模型,观察疾病的分子机制,并发现新细胞基础的药物。诱导多能干(iPS)细胞从非多能细胞诱导产生,但拥有相似于胚胎干(ES)细胞的多能性,Takahashi等[1-4]首先实现了这个突破,在体外成功表达4个转录因子,即Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc,这个步骤不需要卵母细胞。自从发现iPS细     

人诱导多能干细胞体外诱导产生红细胞的研究进展

诱导多能干细胞(iPSCs)不仅具有无限增殖的能力,还可以根据不同的需要筛选出特定的表型,iPSCs可定向诱导生成RBC,作为RBC输血的一个新来源。要将此技术应用到临床输血上,还需对一些关键程序进行优化,如用于生成iPSCs的细胞类型的选择、改进用于保障临床应用安全的重编程方法、红细胞分化过程的优化等。     

干细胞维持多潜能性的能力与机制

背景: 近年研究发现,成体细胞能够重新编程回到胚胎状态,这为利用成体干细胞治疗疾病提供了可能.现在虽然有不少关于干细胞增殖能力及自我更新的研究报道,但对其机制还缺乏深入的了解.目的: 对国内外关于干细胞维持多潜能性的能力与机制研究作一综述.方法: 应用计算机检索PubMed数据库中1993-01/2010-03关于干细胞维持多潜能性能力机制的文章,在标题和摘要中以"stem cells,p uripotency,mechanism"为检索词进行检索.选择文章内容与干细胞多潜能性能力维持机制有关者,同一领域文献则选择择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到122篇文献,根据纳入标准选择33篇文献进行综述.结果与结论: 干细胞主要通过一些主要的转录因子的表达、表观遗传学的调控和一些microRNAs(ImiRNAs)的作用来维持其多潜能性和自我更新能力.转录因子调节网络中的主要成员Oct4、Nanog及Sox2和一些表观遗传学修饰如组蛋白和DNA的甲基化以及miRNAs共同作用来抑制那些促进干细胞分化的基因表达和激活那些有助于维持干细胞多能性维持的基因表达,进而形成一个相互调控和依存的网络来维持干细胞的多能性和自我更新.