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干细胞与心脏再生的研究进展
心血管疾病的治疗一直是当代医学需要攻克的重要问题.绝大多数哺乳动物的心脏在出生后无法进行细胞分裂,不可再生,心肌细胞受损往往带来致命的后果.本文对干细胞在心脏再生领域的应用潜能和研究进展进行综述,着重讲述了胚胎干细胞、诱导多功能干细胞和骨髓干细胞的研究历史和研究现状,并对未来的应用进行展望.
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建立骨质疏松症 iPS 细胞的重要性及其应用前景
骨质疏松症（ osteoporosis， OP）是一种以骨强度下降、骨折危险性增加为特征，受遗传和环境因素共同作用的复杂疾病。目前OP的发病率逐年升高，严重影响了老年人的健康。然而由于发病机制尚不明确，药物治疗还存在周期长、费用高、不良反应多等问题。近年来诱导多功能干细胞（ induced pluripotent stem cells， iPS细胞）技术的诞生为OP的防治开创了新平台。研究报道iPS细胞模型已成功用于帕金森病、阿尔茨海默症、精神分裂症、脊髓损伤等众多疾病，建立OP的iPS细胞模型将有助于在其致病机制研究和药物筛选中取得新突破。这篇综述主要介绍建立OP的iPS细胞模型的重要性，并预测它在OP的基础研究与临床治疗上的应用前景。
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诱导多功能干细胞研究进展及其在烧伤领域的临床应用
本文阐述了干细胞到诱导多功能干细胞的发展过程,诱导多功能干细胞与再生医学的概念与分类,探讨了诱导多功能干细胞在组织皮肤工程及其他相关领域疾病治疗方面的应用,分析并总结了诱导多功能干细胞与再生医学所面临的问题.诱导多功能干细胞已经广泛应用于再生医学各大领域临床试验中,并且取得初步疗效,在再生医学领域展示了广泛的临床应用前景.
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诱导多功能干细胞在视网膜再生医学中的应用
诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)是由4个转录因子与成体细胞基因组进行重组诱导出的一种全能分化型干细胞.多种疾病会导致视网膜的结构或功能受损,可利用iPSC的增生分化能力使视网膜再生.在视网膜再生医学领域,iPSC的研究热点集中在:供体细胞、转录因子及转录载体的选择、诱导分化机制的研究、iPSC向视网膜不同类型细胞分化的诱导途径以及诱导出的视网膜色素上皮细胞和光感受器细胞的移植方法.但在目前关于iPSC的研究中仍存在定向诱导分化效率较低、眼内移植后存活率低、临床应用安全性难保障等一系列问题.唯有解决上述问题,iPSC研究才能在视网膜再生医学领域发挥更大的作用.
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诱导小鼠颊黏膜成纤维细胞形成诱导性多潜能干细胞
目的 研究小鼠颊黏膜成纤维细胞(BF)重编程形成诱导性多潜能干细胞(iPSC)的诱导方法 .方法应用携带有Oct4、Sox2和Klf4基因的逆转录病毒诱导小鼠BF重编程形成iPSC.观察iPSC克隆形态;进行碱性磷酸酶(ALP)染色、核型分析;实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)及细胞免疫荧光术检测内/外源性多能基因和干细胞标志物的表达;体外、体内分化实验检测iPSC多向分化潜能.结果 iPSC呈典型胚胎干细胞(ESC)样克隆生长,边界清晰;细胞ALP染色阳性,核型正常.内源性Dppa3、Nanog、Rex1、Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因表达量与ESC接近,未检测到外源性Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc基因表达.干细胞标志物Oct4、Sox2和Nanog表达呈阳性.在体外,iPSC可被诱导向成骨、成脂、成软骨方向分化;体内可分化成多种组织,形成畸胎瘤.结论 成功诱导BF重编程形成iPSC,为牙再生医学相关研究提供种子细胞来源.
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干细胞治疗肝衰竭研究进展
肝衰竭是多种因素引起的严重肝功能损害,本文综述了干细胞治疗肝衰竭的研究进展.目前,针对肝衰竭的治疗主要包括内科对症支持治疗、人工肝治疗及原位肝移植等.近年来,大量研究表明,于细胞具有促进损伤肝脏修复、改善症状、提高生存率等作用.干细胞具有强大的分化潜能、自我更新能力、免疫调节作用及靶向治疗功能,有望为肝衰竭的治疗提供新的思路.用于肝衰竭治疗的干细胞种类主要有肝成体干细胞、间充质干细胞和胚胎干细胞/诱导多功能干细胞.
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脑卒中细胞治疗中诱导多功能干细胞的应用潜力
目的：诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,IPSCs),方法主要是借助于诱导已分化的一种成熟体细胞异位,对某一个或者某一些基因进行表达,进而重新整编得到的一种多功能干细胞。结果诱导多功能干细胞和胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)有着一定的相似度,不仅仅存在高度增值性,同时也存在多向分化潜能,可以分化成为神经元。结论IPSCs具有无道德伦理障碍,无免疫排斥,取材方式简单、无创等优点,为脑卒中的细胞治疗提供了新的希望。现就近年来与iPSCs治疗脑卒中相关的研究作一综述。
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诱导多功能干细胞源性肝细胞治疗肝功能衰竭的研究进展
肝细胞移植治疗多种原因造成的肝功能衰竭,在临床上已取得较好的疗效.诱导多功能干细胞(iPS)及其定向分化技术的进步,为获得大量、安全及具有生物学功能活性的肝细胞移植所需的种子细胞提供了一种新的方法.对iPS定向分化成肝细胞并应用于肝细胞移植治疗肝功能衰竭的研究进展进行综述.
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诱导多能性干细胞研究进展
人类诱导多能性干细胞(iPS细胞)的出现被誉为生命科学领域里新的里程碑,它建立了一种全新的、相对易操作而较稳定的体细胞核重编程方法,在生物学基础研究和临床应用方面具有潜在的价值;然而,iPS细胞的高癌变率和极低的重编程效率大大限制了它的应用.目前iPS细胞技术正在被不断完善,就iPS细胞的研究历程及在诱导iPS细胞上的新研究进展进行综述.
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超顺磁性氧化铁标记对诱导多功能干细胞体外分化的影响
背景:超顺磁性氧化铁标记技术是一种经典的干细胞活体无创示踪手段,目前已广泛应用于干细胞移植相关的基础与临床研究中.诱导多功能干细胞是目前有潜力用于细胞移植治疗的种子细胞之一,超顺磁性氧化铁标记技术是否也能够用于诱导多功能干细胞的无创示踪,关键看该材料标记后是否严重影响细胞的分化,目前这方面的研究鲜有报道.目的:探究超顺磁性氧化铁标记对诱导多功能干细胞体外分化的影响.方法:分离、培养大鼠皮肤成纤维细胞,用高效重组载体和病毒包装含有目的基因(Oct4,Sox2,Klf4和c-Myc)的质粒共转染293T细胞,进行病毒包装和生产.使用包装有目的基因的慢病毒载体感染大鼠皮肤成纤维细胞,得到诱导多功能干细胞.实验分2组:实验组诱导多功能干细胞采用超顺磁性氧化铁体外标记后行神经诱导分化,对照组诱导多功能干细胞(未用超顺磁性氧化铁体外标记)直接行神经诱导分化.对磁标记诱导多功能干细胞进行普鲁士蓝染色和透射电镜观察.免疫组化检测诱导分化后神经元特异性烯醇化酶的表达,流式细胞仪检测分化为神经元样细胞及胶质样细胞的比例.结果与结论:①超顺磁性氧化铁粒子标记后普鲁士染色和透射电镜观察可见细胞胞浆内含致密铁颗粒;②诱导多功能干细胞进行神经诱导分化后神经元特异性烯醇化酶呈阳性表达;③实验组诱导多功能干细胞分化为神经元样细胞及胶质样细胞的比例与对照组相比差异无显著性意义(P > 0.05);④结果表明,超顺磁性氧化铁粒子标记对诱导多功能干细胞向神经元样细胞分化无明显影响,合理应用这种新型细胞标记术将促进对再生医学种子细胞的研究.
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地中海贫血的基因治疗新进展
地中海贫血(简称地贫)是常见的血液系统遗传病之一,在我国主要分布于长江以南各省,其中两广、云贵及海南为高发省区.重型地贫不仅对患者的生活质量造成巨大的影响,而且为社会和家庭带来巨大的经济负担.输血、除铁和骨髓移植等是地贫的传统治疗方法,近年来由于干细胞技术的发展,地贫的基因治疗有了长足的进步.本文就地贫的基因治疗进行综述.
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诱导多功能干细胞技术制备内皮细胞构建患者组织工程瓣膜的实验研究
目的 探讨利用诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSc)技术重新编码人皮肤成纤维细胞(human skin fibroblast,HSF),诱导分化为内皮细胞(endothelial cell,EC)作为种子细胞;以及以脱细胞猪主动脉瓣膜作为支架,体外构建组织工程心脏瓣膜(tissue engineered heart valve,TEHV)的可行性.方法 原代分离培养患者HSF细胞,制备携带OCT4、SOX2、KLF4、c-MYC基因的慢病毒上清感染HSF细胞,观察感染后细胞形态变化.碱性磷酸酶(AP)染色、细胞免疫荧光染色检测鉴定产生的HSF-iPSc.随后用诱导培养液在体外定向分化HSF-iPSc,Western blot检测分化过程中中皮标志物的表达;分化结束后,流式细胞术分选C D31阳性细胞,细胞免疫荧光染色检测HSF-iPSc-EC标志物,吞噬实验和成管实验检测HSF-iPSc-EC的功能.制备脱细胞猪主动脉瓣支架,行HE染色和扫描电镜观察.种植HSF-iPSe-EC于主脉瓣支架构建TEHV,采取静-动-静的模式培养,行HE染色和扫描电镜观察,免疫荧光染色检测α-SMA表达.结果 原代HSF经编码后形态与胚胎干细胞类似,AP染色阳性,并表达多潜能标志物Nanog、SSEA3、SSEA4、Tra-1-60、Tra-1-81.HSF-iPSc分化为EC过程中,内皮标志物CD31、VE-cad、vWF、eNOS不断上调.CD31阳性分选后获得的HSF-iPSc-EC均表达CD31、VE-cad、vWF、eNOS.同时,HSF-iPSc-EC具有明显的乙酰化LDL吞噬和成管能力.猪主动脉瓣膜细胞被完全脱去,且保留完整的纤维网状结构.构建的TEHV表面上内皮样细胞复层生长,排列有序且黏附良好.另外,种植的HSF-iPSc-EC呈空间特异性的表达α-SMA.结论 研究所得HSF-iPSc-EC可作为构建TEHV理想的种子细胞,初步实现了脱细胞主动脉瓣体外再内皮化的预期目标.
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诱导多能干细胞治疗缺血性卒中:现状和挑战
近年来,干细胞移植用于治疗缺血性卒中成为研究热点.然而,由于胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)移植受到伦理和法律的限制,干细胞研究一度陷入困境.诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)是通过将特定的转录因子导入体细胞而产生的一类细胞,其具有与ESC相似的特征,而且回避了伦理问题和免疫排斥反应,使得其成为理想的ESC替代者.尽管目前关于iPSC的研究已取得一定的进展,但其诱导效率和安全性问题仍有待解决.文章就iPSC移植治疗缺血性卒中的现状、机制及其在临床应用中面临的问题进行了综述.
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诱导多潜能干细胞在皮肤病治疗中的应用
诱导多潜能干细胞拥有胚胎干细胞所有特征,包括多能性和生成各种体细胞.用皮肤细胞产生诱导多潜能干细胞,不仅起始细胞易获取,而且这些诱导多潜能干细胞更容易定向分化为角质形成细胞、黑素细胞和成纤维细胞等多种功能性皮肤细胞.患者自体来源的诱导多潜能干细胞是细胞疗法理想的细胞库,用诱导多潜能干细胞分化后的细胞治疗皮肤病,不仅细胞量充足,且可避免伦理问题和免疫排斥反应.利用回复突变体嵌合体,结合诱导多潜能干细胞技术,能获得充分的患者特异性功能性回复体细胞而用于治疗遗传性皮肤病.该技术可避免常规基因治疗中出现的免疫排斥和插入诱变.
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诱导多功能干细胞分化为脊髓神经元的代表性标志物的鉴定
近期引起广泛关注的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)的成功开发为神经再生提供了一条新的思路.由病毒或非病毒的方法传输重要的转录因子对体细胞进行重编程而产生的iPS细胞,除了拥有胚胎干细胞所具有的各种分化潜能外,它还绕开了人类胚胎干细胞研究所带来的伦理问题,为再生医学和组织移植提供充足的细胞来源.然而多能性的干细胞注射至体内并不能自动分化为各种成体细胞,因此移植多能性干细胞的关键一步就是需要在体外优化分化条件使之达到恰当、适宜移植的程度,这样才能够在移植后迁移至神经受损部位,达到在结构和功能上的修复或替代.本篇综述以细胞治疗神经损伤中的脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)疾病模型为出发点,以iPS细胞向脊髓神经元分化为方向,综述探讨鉴定与区别脊髓中的神经元的各类特定标志物.该篇文章的重要研究意义在于一方面利用这些特定的标志物可以区分从多能干细胞分化为各类神经细胞的混合细胞鉴定筛选出分化为神经元细胞的比例,从而找出优分化条件;而在另一方面利用这些标志蛋白在体内鉴定已经移植的神经细胞前体如何可以进一步分化为神经元细胞,从而可以进一步探讨移植的不同神经细胞在再生修复中的作用与机制.
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诱导多功能干细胞在青光眼治疗中的应用研究进展
青光眼是一组以视神经萎缩和视野缺损为共同特征的疾病,青光眼和其他视神经疾病导致的视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)损伤和死亡是引起不可逆的视觉丢失或致盲的一个主要原因.诱导多功能干细胞衍生来的RGCs能够为青光眼提供一种新的细胞治疗法.并且,这些细胞能够在人类RGCs的研究进展、基因调控、神经生物学研究中开拓一个新的视野.本文就诱导多功能干细胞衍生的不同类型细胞在青光眼细胞替代治疗等方面的新研究和应用进展作一综述,以探讨其临床应用前景.
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HIF-2α基因下调后的诱导多能干细胞移植对大鼠脑缺血损伤治疗作用的影响
目的 探讨低氧诱导因子(HIF)-2α基因下调后的诱导多能干细胞(iPSCs)移植对大鼠脑缺血损伤治疗作用的影响.方法 24只雄性SD大鼠随机分为3组(每组8只):iPSCs治疗组、iPSCs+siHIF-2α组,磷酸盐缓冲液(PBS)对照组.所有大鼠均采用大脑中动脉栓塞法制作脑缺血模型,栓塞90 min后进行再灌注.再灌注后3 d进行iPSCs移植、iPSCs+siHIF-2α移植或PBS注射.在移植之前及之后的第2、4周,行神经行为学评价并采用小动物正电子发射体层仪(micro-PET)扫描测定18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)的摄取值.移植后第4周,处死大鼠行免疫荧光检测神经细胞标志物.结果 在干细胞移植后第2、4周,iPSCs治疗组的神经功能评分均明显低于PBS对照组(均为P<0.05),而iPSCs+siHIF-2α组的神经功能评分在这两个时间点均高于iPSCs治疗组(均为P<0.05).在干细胞移植后的第2、4周,与PBS对照组比较,iPSCs治疗组和iPSC+siHIF-2α组脑缺血大鼠脑部的糖代谢水平(损伤侧/正常侧)明显增加(均为P<0.001).干细胞移植后第2周,iPSCs治疗组大鼠脑缺血区糖代谢水平明显高于iPSCs+siHIF-2α组(P<0.001).此后iPSCs+siHIF-2α组大鼠脑缺血区糖代谢水平持续上升,至干细胞移植后第4周,与iPSCs治疗组较为接近,但仍低于iPSCs治疗组(P=0.025).免疫荧光结果提示移植的干细胞存活并迁移至梗死区周边,并且大部分的移植干细胞均表达了神经细胞标志物.结论 iPSCs移植对大鼠脑缺血损伤有明显的治疗作用,HIF-2α基因下调对iPSCs的治疗作用有一定的影响.
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体外诱导生成血小板的研究进展
血小板在机体的出凝血和炎性反应过程中发挥着重要作用,血小板输注可以及时止血,并有效减少红细胞和血浆的输注[1].随着血小板成分输血的开展,临床血小板输注越来越普及,但由于其生理结构导致无法长期保存,且临床用量较大,医院常会出现血小板不足的情况,特别是稀有血型的紧缺问题[2].这些临床血小板紧缺问题,迫使科学家一直在寻找制造血小板的方法.利用干细胞体外诱导分化生成血小板成为众多研究学者的研究热点,试图通过这种方法体外生成血小板产品,克服其来源不足和传播疾病的危险,为血小板相关疾病患者的治疗提供1个新的途径.本文将体外诱导生成血小板的研究方法简要综述如下.
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人诱导性多潜能干细胞向表皮样干细胞分化的实验研究
目的 探讨人诱导性多潜能干细胞( iPSC)向表皮样干细胞分化的可能性.方法 (1)以经过灭活处理的小鼠胚胎Fb株作为滋养层,将人iPSC株接种于其上,加入胚胎干细胞完全培养液培养,Ⅳ型胶原酶消化法传代,倒置相差显微镜下观察人iPSC形态及生长状况并行碱性磷酸酶(AKP)染色.以胚胎干细胞不完全培养液悬浮培养iPSC,观察拟胚体形成能力.(2)将人iPSC接种于铺有人羊膜的6孔培养板培养,设为诱导组;另于未铺羊膜的6孔培养板上培养iPSC,作为对照组.观察2组iPSC形态,免疫细胞化学染色法检测整合素β1和细胞角蛋白19( CK19)表达.结果 (1)人iPSC在胚胎干细胞完全培养液中呈典型的干细胞克隆状生长,边界清楚,增殖旺盛;AKP染色阳性.iPSC在无滋养层条件下悬浮培养可形成拟胚体.(2)诱导组iPSC经培养4d后形成干细胞克隆,部分细胞整合素β1和CK19表达阳性.对照组细胞大量死亡,未见整合素β1和CK19表达.结论 人iPSC在羊膜诱导下可定向分化为表皮样干细胞,有望成为皮肤组织工程新的种子细胞.
