细胞重编程:调节关键基因获得需要细胞

细胞重编程是在一定条件下成体细胞的记忆被擦除,重新程序化产生新的表型和功能,导致细胞命运发生改变,主要发生在不涉及基因组DNA序列改变的基因表达水平,即通过改变细胞基因表达程序(时空和差异),对其进行重新编程而改变细胞的分化方向,获得所需要的细胞。对于细胞重编程的深入研究有助于掌握机体细胞的发生发育机制,为解决再生医学种子细胞来源问题提供理论基础。人类未来将从许多分化的细胞获得更多所需要的另外一些分化细胞,这对细胞分化机制和疾病的细胞替代治疗研究具有划时代的意义,本文总结了细胞重编程的分类、影响因素、方法及最新进展。     

再生医学与组织工程

组织、器官损伤或缺损修复以及功能重建一直是医学领域研究的重大课题。组织器官损伤或病灶切除(Resection)后造成的缺损,传统的修复方法是自体组织移植进行修补(Repair)或进行异体组织器官移植进行替代(Replacement),这就是外科学发展的3个"R"阶段。可是自体组织     

去分化:一种新的干细胞来源

修复与再生是生物界中普遍存在的现象。当生物体某一组织或器官发生损伤或丢失时，机体在一定条件下能够形成一个新的组织或器官，二者在结构和功能上几乎完全一样，这个过程称为再生。在不同的生物种群中，再生的潜能和机制存在很大差异。对于一些低等的无脊椎动物，如蚯蚓，当身体被切成两截之后，它们能轻而易举再生出两个新的，遗传性完全相同的个体。两栖动物，如蝾螈，也具有强大的再生能力，它们能通过去分化过程产生完整的四肢，脊柱，尾巴，视网膜，晶状体以及上下颌等。哺乳动物的再生能力则非常有限，由于发育过程中，细胞发生不可逆的定向分化，他们只能依靠体内为数不多的干细胞储备来对受损的组织进行修复。目前，研究者正探索从三个途径提高哺乳动物的再生能力：（1）将干细胞、祖细胞或分化细胞直接移植于受损组织；（2）将细胞种子支架植入受损组织；（3）通过激活体内现存的干细胞或促进损伤组织周围分化细胞发生去分化以获得多分化潜能细胞来诱导机体自身的再生能力。其中，通过外部干预提高自身再生能力具有更重要的应用价值。因此，本文将集中阐述这方面的工作和已取得的进展。     

干细胞向心肌细胞分化的研究进展

干细胞具有多向分化产生不同组织细胞的能力，在一定的条件下可以诱导分化为心肌细胞，这对临床治疗心肌梗死以及心血管组织工程领域特别是心肌组织工程的研究具有非常重要的意义。本文就目前干细胞向心肌细胞分化的研究进展作一综述，着重探讨一下胚胎干细胞、骨髓来源的干细胞、心脏干细胞的体外分化，以及如何提高心肌细胞的分化效率，更好地应用于临床。     

组织、器官重建的基础:干细胞

种子细胞是应用组织工程技术重建组织、器官的前提和基础,干细胞已成为最佳种子细胞来源.成体干细胞在动物及临床试验中的成功,证实了组织工程技术的可行性,展示了其广阔的发展前景.而同种异体干细胞的研究以及通用型胚胎干细胞研究的拓展,将为实现组织工程产业化奠定基础.     

干细胞的研究及其在临床上的应用

干细胞是一群较原始的细胞,他们具有极强的自我更新能力及多项分化潜能.在特定条件下,干细胞即可对称分裂为二个新的子代干细胞或二个功能细胞,也可不对称分裂为一个子代干细胞和一个功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡.     

汗腺再生的研究现状

皮肤大面积烧（创）伤的患者虽然能经现代外科手段达到创面愈合，但皮肤汗腺却无法完美再生；另有很多种伴有皮肤汗腺发育和功能异常的遗传性疾病嘲，现代医学也无法恢复其汗腺，从而这些患者的生活质量大受影响。因此如何解决皮肤汗腺的再生问题已成为当今医学研究中的热点。     

干细胞用于心脏再生的研究进展

[目的]主要综述心肌细胞的再生潜力及所涉及的可能机制的研究成果。[方法]通过心脏干细胞CSCs，造血干细胞HSCs，心肌细胞去分化与心肌再生的关系及其可能涉及的机制等各方面来综述心脏再生能力。[结果]c—kit阳性的CSCs自我更新，在试管内和活体内均可产生分化细胞；在生理状态下及损伤后c—kit阳性的CSCs都具有克隆性和多向分化的潜能。造血干细胞可以转分化并生成心肌细胞和冠状血管，用于人类的细胞疗法。去分化细胞维持和改善受损心脏的心室功能的作用十分有限。[结论]心脏干细胞CSCs和造血干细胞HSCs在扭转慢性缺血性和非缺血性心脏衰竭中发挥重要的作用。     

多能干细胞与肾脏再生的研究进展

虽然肾脏移植术为肾功能不全晚期患者提供了一种有效的治疗策略,但尚存在供体器官有限、免疫排斥反应和终身服用免疫抑制剂等缺陷。多能干细胞具有无限自我增殖能力及在体内分化成为多种类型细胞的特点,尤其是胚胎干细胞和诱导性多能干细胞可分化为人体内的任何一种细胞,在组织、器官再生方面显示出良好的应用前景。该文主要对多能干细胞在肾脏再生方面的研究进展进行综述。     

蝾螈的超强再生能力

本文立足于国际学术界对蝾螈肢体再生的细胞生物学和分子生物学研究基础,重点综述蝾螈肢体再生中通过产生大量胚胎样多能细胞,修复缺失组织结构的去分化过程。对蝾螈再生生物学研究进展进行文献回顾,将对哺乳动物的再生能力研究,乃至对人类再生医学的研究提供有益的启示。     

胚胎干细胞诱导分化为皮肤细胞的研究进展

胚胎干细胞（embryonic stem cells，ES细胞）是从早期囊胚内细胞团（inner cell mass，ICM）分离、抑制分化培养而得到的一种多能细胞系，它具有发育分化的多潜能性和无限的自我更新能力，能在体外长期培养并具有向机体各种组织细胞分化的潜能。由于ESC这两个主要特性，它被广泛应用于胚胎发育和细胞分化调控的研究，作为修复器官和器官移植的种子细胞，还可用于转基因动物的生产。     

羊膜及羊膜来源细胞应用于组织再生工程的研究进展

组织再生可分为体外组织再生和体内组织再生。体外组织再生是于体外设计、构建人体组织,并用于移植,以替换或修复病损组织。体内组织再生是把含有活细胞成分或不含细胞成分的装置植入体内,以诱导和促进功能组织的再生。这一方法除了要求设计、制备新型生物活性材料以提供细胞粘附和生长的基质外,还需要生长因子等辅助生物材料诱导组织再生。因此,细胞、支架和生长因子就成为构建工程组织的3个关键因素。羊膜具有很多特性,使其可作为组织工程中的支架;另外,羊膜本身就可以表达多种生长因子。就细胞来源而言,     

牙髓干细胞的生物学性能及其在组织工程应用中的研究进展

干细胞是一类具有自我更新,多向分化潜能和高度增殖能力的细胞,能产生具有高度分化特征的功能性细胞,包括胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞是存在于已分化组织和器官中的未分化状态的多能干细胞,在人类血液和组织修复等中具有重要作用,在组织工程学研究和疾病治疗方面也有巨大潜力,故已成为近年来研究的热点之一。而牙髓干细胞是一种存在于牙髓组织中的成体干细胞,并可诱导在特定液体和微环境中的DPSC相关基因程序性分化表达,例如可分化为神经细胞、软骨细胞、成骨细胞和脂肪细胞。     

胚胎干细胞途径获得基因工程小鼠的原理与方法

胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell简称ES细胞)是从早期胚胎的内细胞团(Inner Cell Mass,MIS)分离出来的多潜能细胞系。它具有与胚胎细胞相似的形态特征及分化潜能。在饲养层上或含有白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor,LIF)或分化抑因子(Differentiation inhibitory activity DIA)的培养基中培养时保持未分化状态,但在适当条件下被诱导分化。在这种细胞注入受体胚胎时,能参与各种组织器官发育,形成嵌合体。正是由于这些特征,ES细胞在培养的细胞与个体发育之间架起了桥梁,在体细胞与生殖细胞之间架起了桥梁,随着基因工程的发展,现在人工构建基因不成问题,可以用同源重组的方法加一定的选择系统对ES细胞进行基因打靶,把外源基因定点掺入或内源基因定点敲除。     

去细胞肝支架诱导大鼠损伤肝脏再生的研究

【立论依据】 基于结合国内外对肝脏去细胞的研究及前期的基础,利用肝脏去细胞支架在体内诱导损伤肝组织的修复与再生。以解决肝功能衰竭供体缺乏,在外科手术后损失修复与再生的空缺。 【设计思路】 制造肝损伤模型研究去细胞支架对于肝脏损伤修复及再生的作用。 【实验内容】 通过外科手术造成大鼠肝脏损伤,移植去细胞支架修补创面;检测去细胞基质内生长因子含量与移植后支架内细胞的类型;观测移植后肝脏形态及内部结构的改变与蛋白表达情况。 【材料】 去细胞肝脏支架。 【可行性】 去细胞支架相较于其他生物材料具有完全模拟机体细胞的生存环境;去细胞支架含有的一系列黏附分子及生长因子是细胞与组织再生的关键因素;运用去细胞支架体外培养细胞已初具成效。 【创新性】 相较国外针对去细胞支架的体外研究,体内移植能模拟真正的体内生理环境;运用新型生物材料修复肝损伤。     

成体干细胞研究及其可能的临床应用

大多数成年脊椎动物的再生能力有限,仅在某些组织和器官有较强的修复和再生能力,其中成体干细胞(adult stem cells,ASCs)起着关键性的作用。一般来讲,成体干细胞具有相当的分化程度,如果不受外界条件的影响,组织的成体干细胞倾向于分化成自身组织的各种细胞,维持组织和器官生长与衰亡的动态平衡。以往认为,成体干细胞只属于造血系统,随着干细胞研究的深入,已发现在人体几乎所有组织中都能找到成体干细胞,包括皮肤、毛囊、脂肪组织、脑、肌肉等。特殊条件下,成体干细胞甚至具有转分化,也称”横向分化”(transdifferentiation)以及去分化(dedifferentiation)的能力。     

骨髓干细胞的临床应用研究新进展

在20世纪末和21世纪初干细胞的研究取得了突破性进展。主要进展包括两个方面：一是成功建立了可以分化为人体任何组织类型的成熟细胞的人类胚胎干细胞（embryonic stem cells，ES）系，这是干细胞研究的重大里程碑和生命科学的重大技术突破；二是发现成人各种组织中均有未分化成熟的干细胞分布，这类干细胞的基本功能是在生理条件下更新正常衰老死亡的细胞，维护组织或器官的结构完整和正常功能，而在组织损伤等病理条件下可动员、增殖和分化为成熟的功能细胞，     

组织工程气管软骨种子细胞的研究进展

理想气管替代物的缺乏制约了较大范围气管病损的外科治疗,阻碍了气管外科的发展。组织工程技术的兴起与发展,为气管病损的修复提供了新的途径,成为了除自体组织、同种异体组织、人造气管移植外最为理想的治疗方法。气管软骨作为气管的支撑性结构,其构建是组织工程气管研究的基础。因此,作为构建组织工程气管软骨的软骨种子细胞对于成功构建组织工程气管极其重要。本文通过组织工程气管构建因素、软骨种子细胞的分类、各类软骨种子细胞在组织工程气管研究中的应用及其优劣势等方面对组织工程气管软骨种子细胞的研究进行综述。     

ES细胞源性表皮干细胞与胶原海绵构建组织工程皮肤

【目的】以胚胎干细胞(ES细胞)源性表皮干细胞为种子细胞与胶原海绵构建组织工程皮肤,探讨其对皮肤缺损修复的作用。【方法】胎鼠皮肤成纤维细胞与胶原海绵构建类真皮,植入小鼠全层皮肤缺损创面,以生物膜为载体,把羊膜诱导后带有核标记的ES细胞源性表皮干细胞覆盖在类真皮上,术后1～8周连续取材,HE染色,β1整合素、CK15、CK19、CK10和CEA免疫荧光双标和免疫组化观察。【结果】植入后3周,创面完全长合,较厚新生皮完全覆盖创面,基底层细胞增生,形成许多大小不一的细胞柱伸向真皮层,新生表皮中可见核标记的细胞呈β1整合素、CK15、CK19阳性,真皮中的管腔样结构呈核荧光和β1整合素、CEA免疫组化双标阳性,4～8周新生表皮基底层细胞呈CK19、CK10阳性,新生表皮下可见毛囊样、皮脂腺样结构。【结论】ES细胞源性表皮干细胞为种子细胞与胶原海绵构建的组织工程皮肤可以修复缺损皮肤,在其下真皮层有分化为毛囊样、皮脂腺样和汗腺样的结构,但是是否来源于ES细胞源性表皮干细胞仍需进一步证实。