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人诱导性多潜能干细胞建立心肌细胞疾病模型的研究进展
诱导性多潜能干细胞是干细胞研究领域里程碑式的发现,近10年发展迅速.通过体细胞获得诱导性多潜能干细胞,再进一步分化成心肌细胞,可建立不同的心肌细胞疾病模型,并用于疾病的机制研究、药物筛选和基因治疗等.本文对已成功构建的人诱导多潜能干细胞来源的心肌细胞疾病模型进行了介绍,并指出了其面临的问题及展望.
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诱导性多潜能干细胞在心血管疾病中的应用
心血管疾病已经成为人类大的健康威胁,寻求有效的治疗措施尤为迫切。骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞等多潜能干细胞可分化为带有特定心肌细胞标记物的细胞,具有心肌自主收缩功能,改善心脏功能,内皮祖细胞可促进心脏血管新生,或许干细胞治疗能为治疗心血管疾病提供新的契机。但多潜能干细胞分化不确定性、同种异体移植引起的移植排异反应和胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESC)伦理问题阻碍了它的发展[1]。然而2006年发现的诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS)为干细胞治疗带来了新的希望。 iPS 细胞是 Takahashi 和 Yamanaka 用反转录病毒向鼠成纤维细胞中导入 Oct3/4、 Sox2、 Klf4和 c-Myc (OSKC)4种关键基因的转录因子获得的一种类干细胞,可分化为内、中、外3个胚层,具有生殖系传递和四倍体互补的干细胞特点[2]。将其与 ESC 进行比较发现,两者在形态学、增殖能力、表面抗原、基因表达、表观遗传学和端粒酶活性等方面均非常相似[3-4]。由于此项技术操作简单,不需要使用卵细胞或胚胎细胞,所以避开了胚胎干细胞研究应用带来的伦理道德问题和同种异体移植的排异问题[5]。本文就 iPS细胞在心血管疾病中的研究应用进展作一综述。
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关于诱导性多潜能干细胞成骨分化的研究进展
诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞)是通过基因重编程的诱导方法,诱导分化成熟的体细胞转化为具有多向分化潜能的细胞.由于IPS细胞的多向分化特性,且具有不受伦理方面制约的优势,因而,成为现阶段干细胞研究的热点.目前国内外相关研究大多是关于胚胎干细胞和间充质干细胞成骨分化方面的研究,而关于诱导性多潜能干细胞成骨分化的研究鲜有报道,因此本文是对国内外关于诱导性多潜能干细胞成骨分化方法及其进展的综述.
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诱导性多能干细胞在口腔医学中的应用研究
诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSC)是将特定的限定因子导入动物体细胞内，使其重编程为具有胚胎干细胞特性的iPSC，这一成果揭开了干细胞研究的新篇章。各国研究者们就如何提高体细胞重编程效率及安全性，进而推动细胞在临床领域的应用展开了广泛研究。 iPSC在口腔医学领域的研究也备受关注，牙髓、牙周及黏膜等口腔组织来源细胞被诱导形成iPSC，而其他组织来源的iPSC也成功诱导向牙齿、牙周特定细胞分化，有望为口腔组织再生提供足量、可靠的细胞来源，展示出广阔的临床应用前景。
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诱导多潜能干细胞来源的神经干细胞在阿尔茨海默病模型及其治疗方面的研究进展
阿尔茨海默病(AD)是常见的神经退化性疾病,临床表现主要为记忆力逐渐丧失和认知功能障碍.其药物治疗效果不佳,且临床试验取得的成果少,但利用神经干细胞(NSCs)移植到AD小鼠模型的脑部,可恢复部分行为学功能.由于诱导多潜能干细胞(iPSCs)来源的NSCs,具有分化效率高、不存在排斥反应及伦理问题等优点,因而为神经退行性疾病提供了新的治疗策略.故探讨iPSCs向NSCs分化及提高其分化效率的方法,对iPSCs及由iPSCs来源的NSCs分化的神经元细胞在AD模型以及治疗方面的研究具有重要意义.
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诱导性多潜能干细胞成骨分化的研究进展
诱导性多潜能干细胞(iPS Cell)是一种经人工诱导重新编程后产生的多潜能分化干细胞.目前,iPS细胞已成功再分化为多种不同的成熟细胞,其中包括成骨细胞.因此,利用iPS细胞诱导成骨以治疗骨组织疾病成为一个可期待的选择.本文回顾了iPS细胞成骨分化的体内外研究成果;除此之外,讨论了细胞因子及微小RNA(miRNA)对iPS细胞成骨分化的作用;后,综述了各类支架对于iPS细胞成骨作用的影响,并分析了相关优缺点,以期为进一步实验及研究提供参考.
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诱导性多潜能干细胞的研究进展与应用
分化成熟的体细胞可在体外被重编程为诱导性多潜能干细胞,后者具有与胚胎干细胞相似的自我更新能力和发育多潜能性,同时避免了免疫排斥和伦理问题.患者特异性的诱导性多潜能干细胞将成为再生医学、药物筛选和毒理测试的理想工具.
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帕金森病研究中iPSCs疾病模型的选择和应用
帕金森病是一类以黑质多巴胺能神经元的进行性变性为特点的运动性疾病,在以往对帕金森病的研究中,由于缺乏对患者特异性的多巴胺能神经元的认识,阻碍了人们对疾病机制的认识和药物的研发.诱导性多潜能干细胞的出现弥补了这一缺陷,将人们对帕金森患者黑质多巴胺能神经元易损性和疾病的治疗研究推进到一个更崭新的发展阶段.
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诱导性多潜能干细胞在心肌再生方面的潜在应用
心血管病严重威胁着人类健康.对症治疗只能暂时缓解症状,延缓疾病进展,不能从根本上解决问题.诱导性多潜能干细胞(iPS cell)是近年生命科学领域的突破性研究成果.该类细胞具有增殖及多向分化潜能,形态及功能类似胚胎干细胞而又优于胚胎干细胞,可在特定诱导条件下转化为心肌细胞.通过iPS细胞移植实现心肌修复与再生可为心血管患者带来新的希望.
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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。 -
间充质干细胞源性微囊泡和诱导性多潜能干细胞促进关节软骨修复的进展
背景：间充质干细胞源性微囊泡和诱导性多潜能干细胞在多个领域的组织修复作用已被证实，两者有望成为修复关节软骨损伤更有效、更安全的治疗方法。目的：综述间充质干细胞源性微囊泡和诱导性多潜能干细胞促进软骨修复的研究进展。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed、中国期刊全文数据库(CNKI)2003年至2015年8月相关文献，英文检索词为“Articular cartilage injury，Bone marrow mesenchymal stem cels”，中文检索词为“软骨损伤，骨髓间充质干细胞”。选择文章内容与干细胞治疗骨关节炎有关者，同一领域文献则选择近期发表在权威杂志文章。结果与结论：关节软骨损伤仍是骨科领域的一大难题，虽然修复方法很多，但均有局限性，而间充质干细胞源性微囊泡与诱导性多潜能干细胞的发现为软骨修复创造了可能性，同时给广大关节软骨损伤患者带来新的希望。但是，间充质干细胞源性微囊泡与诱导性多潜能干细胞大量提取及纯化方法、增殖分化潜能、在软骨修复中的作用机制等很多问题仍需要进一步解决。
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镁黄长石浸提液诱导多潜能干细胞的成骨分化
背景：镁黄长石属于硅酸盐生物活性陶瓷，在生物体内具有降解作用，降解溶出的离子产物能够诱导细胞成骨分化，是组织工程骨支架材料的良好选择。目的：通过研究不同浓度的镁黄长石浸提液对诱导性多潜能干细胞增殖和成骨分化的影响，确定镁黄长石浸提液促进诱导性多潜能干细胞成骨分化的佳浓度。方法：将诱导性多潜能干细胞培养于不同浓度的镁黄长石浸提液中，用MTT法检测细胞的增殖情况；在第7，14，21天时，分别收集培养上清液，检测其中碱性磷酸酶、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白含量。结果与结论：镁黄长石浸提液促进诱导性多潜能干细胞增殖的作用具有时间依赖性，第3天时，诱导性多潜能干细胞增殖明显，第5天与第3天相比差异无显著性意义，至第7天时则明显减弱。同时，1/4浓度浸提液组促进诱导性多潜能干细胞增殖作用强。作为细胞成骨分化标志的碱性磷酸酶和骨钙素含量随时间增加而增加，1/4浸提液浓度组含量高。作为细胞成骨分化早中期标志的Ⅰ型胶原蛋白在第7天时各组均未检出，第14，21天时，同样是1/4浓度浸提液组含量高，这些说明镁黄长石浸提液中的Ca、Mg、Si离子参与了诱导性多潜能干细胞的成骨分化，其中1/4浓度浸提液(Ca离子2.37 mmol/L、Mg离子1.12 mmol/L、Si离子1.05 mmol/L)促进诱导性多潜能干细胞体外成骨分化的效果好。
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不同物种诱导性多潜能干细胞研究进展及应用
将特定的转录因子转入细胞并使其重编程后,获得与胚胎干细胞极其相似的多潜能性干细胞,称为诱导性多潜能干细胞(induced Pluripotent Stem Cells,iPS),它是由日本Yamanaka研究小组首次构建并命名.iPS细胞具有极强地自我更新和多项分化潜能,有发育和分化形成机体内几乎所有组织细胞类型的潜能,从而构成机体各种复杂的组织器官,且避免了在伦理、道德、宗教、法律和免疫排斥等诸多问题.随着iPS技术的不断发展,不同物种的iPS细胞相继产生,为细胞代替治疗、疾病模型的建立和药物筛选及再生医学等注入了新的活力.目前,iPS细胞的研究尚处于初级阶段,在临床应用上还存在诸多问题,本文将对近年来不同物种iPS细胞的产生、应用,及我们未来面临的问题和挑战进行综述.
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iPS在临床应用的新进展
诱导性多潜能干细胞,即iPS细胞,是近年来干细胞领域令人瞩目的一项新的干细胞制造技术,这个技术通过特定的基因组合与转染可以将已分化的体细胞诱导重编程为未分化的多能细胞.与胚胎干细胞(ES)不同,iPS细胞的制造不需要胚胎组织,也不涉及伦理学问题,更重要的是制备iPS细胞可以采用病人自己的体细胞制备,避免免疫排斥反应,并且来源广泛,因此给再生医学实践于临床带来了新的曙光.目前,iPS的研究尚处于初级阶段,本文就iPS的研究现状与已有在临床应用相关的实验报道作以综述.
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诱导性多潜能干细胞向卵巢颗粒细胞定向分化的体外研究
目的 体外研究诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSCs)向卵巢颗粒细胞(Granulosa cell,GC)定向分化.方法 利用transwell间接共培养体系诱导iPSCs向GC定向分化.倒置荧光显微镜观察诱导后细胞形态特征;酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测共培养上清E2水平;RT-PCR鉴定诱导后细胞颗粒细胞相关基因表达;细胞免疫化学鉴定诱导后细胞FSHR表达.结果 诱导后细胞成角形或梭形,与颗粒细胞形态相似;共培养第1、3、5和7天的E2值依次为(35.46±5.68) pg/mL、(44.58±4.10) pg/mL、(50.08土8.20)pg/mL和(63.49±7.04)pg/mL,呈递增趋势,差异具有统计学意义(P＜0.05);诱导后细胞FSHR、LHR、AMHR2、FOXL2和CYP 19A1基因表达均上调,与iPSCs组相比差异均有统计学意义(P＜0.05);诱导后细胞FSHR表达阳性.结论 iPSCs与GC共培养可分化为具有颗粒细胞功能的颗粒样细胞.
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人皮肤成纤维细胞体外转染Brg1基因的实验研究
目的 探讨重组Brg1基因转染人皮肤成纤维细胞的可行性,以及转染对细胞增殖和活性的影响.方法 体外重组Brg1基因,借助真核表达载体系统,转入体外培养的人皮肤成纤维细胞；通过流式细胞仪检测报告基因表达,并确定细胞转染效率;应用Realtime PCR比较转染前后Brg1 mRNA的表达；MTT法检测Brg1基因对细胞增殖能力的影响.结果 Brg1基因转染后,(73.0±6.7)％的被转染细胞表达报告基因；Brg1 mRNA在转染组、转染空载体组、未转染组细胞中的表达分别为(6.23±1.18)、(1.11±0.22)和(1.52±0.12),转染组Brg1 mRNA相对表达量较未转染组及转染空载体组明显增高(P＜0.01)；细胞的增殖能力在Brg1基因转染前后无显著差异.结论 人皮肤成纤维细胞可作为Brg1转染的靶细胞,转染Brg1基因对人成纤维细胞的增殖能力无显著影响.
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Brg1在细胞重编程中作用的研究进展
Brg1是染色质重塑复合物的重要组成成分,参与染色质重塑过程,同时可以大大提高细胞重编程的效率.本文就Brg1介导的染色质重塑复合物在细胞增殖和分化过程中的作用进行综述.
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小鼠骨髓间充质干细胞、骨髓单核细胞和胚胎成纤维细胞重编程为诱导性多能干细胞的效率比较
目的 比较小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)、小鼠骨髓单核细胞(BM MNCs)和小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)重编程为诱导性多能干细胞(iPS细胞)的效率.方法 用慢病毒LV-ef1a-mOct-IRES-EGFP、LV-ef1a mSox2-IRES-EGFP、LV-ef1a-mKlf4-IRES-EGFP和LV-ef1a-mc-Myc-IRES-EGFP感染BMSCs、BM-MNCs和MEFs,通过计算碱性磷酸酶染色阳性克隆数比较这3种细胞重编程为iPS细胞的效率.用胚胎干细胞表面标记检测、胚胎干细胞内源基因检测、拟胚体形成实验和畸胎瘤形成实验验证重编程获得的iPS细胞的多能性.结果 起源于小鼠BMSCs、BM-MNCs及MEFs的3种iPS细胞均能形成边缘光整的致密克隆,可表达干性基因Nanog、Rex-1、SSEA-1,并能在体内外分化为三胚层组织.但是BMSCs来源的碱性磷酸酶阳性克隆数低于BM MNCs和MEFs来源的克隆数.结论 小鼠BMSCs、BM-MNCs及MEFs均可重编程为iPS细胞,但BMSCs重编程为iPS细胞的效率低于BM-MNCs和MEFs.
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RNA复制子诱导人牙源性多潜能干细胞的研究
目的 研究一种高效安全的人诱导性多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPSCs)重编程新体系,为牙源性组织再生提供安全的干细胞来源.方法 体外培养人根尖乳头干细胞(Stem cells from apical papilla,SCAP),Simplicon RNA复制子为载体,人重组玻连蛋白作为底物,将人SCAP重编程为iPSCs.免疫荧光染色检测iPSCs特异性标记物的表达,畸胎瘤形成实验检测iPSCs分化能力,RT-PCR确认其外源性基因序列的沉默.计算人SCAP-iPSCs的重编程效率.结果 人SCAP-iPSCs具备典型的ES样克隆形态,Oct4、Nanog、Sox2、SSEA-4均为染色阳性.iPSCs植入SCID小鼠体内6周形成畸胎瘤,HE染色显示包含所有三胚层来源组织,RT-PCR显示人SCAP-iPSCs特异性表达干细胞标记物,不再表达外源性基因序列.重编程效率为0.17％ ～ 0.20％.结论 结果得到的人SCAP-iPSCs安全性能和诱导效率较高,是理想的牙源性组织再生的干细胞来源.
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诱导性多能干细胞在肿瘤治疗中的应用
诱导性多能干细胞(iPSC)是由分化成熟的体细胞在体外重编程获得的.它具有与胚胎干细胞(ESC)相似的无限自我更新能力和多向分化潜能,但不受免疫学和伦理学的约束且获取方便.患者特异性的iPSC是肿瘤治疗中建立疾病模型、药物研发、再生治疗、免疫治疗、细胞载体等的宝贵来源.目前,应用iPSC技术治疗肿瘤已取得一定进展.
