诱导性多潜能干细胞_iPS cells_的研究进展
人体诱导多能干细胞技术在精神分裂症研究中的应用现状与展望

-1092-国际精神病学杂志JOURNAL OF INTERNATIONAL PSYCHIATRY2020年第47卷第6期人体诱导多能干细胞技术在精神分裂症研究中的应用现状与展望徐书琦万瑾凌王学义王冉【摘要】诱导多能干细胞(iPSCs)技术作为现下的一个热门领域,提供了一种用以体外模拟神经系统发育过程的工具。
本文中综述了应用精神分裂症(SCZ)患者来源iPSCs模型在精神分裂症领域中的研究进展,通过hiPSCs建立SCZ模型以期阐明这类复杂遗传性精神疾病的发病机制,并提出iPSCs在诱导产生神经元方面的挑战及对未来研究前景的展望,以期实现疾病的早期干预及个体化治疗。
【关键词】诱导多能干细胞;精神分裂症;神经细胞模型【中图分类号]R749.3【文献标识码】A【文章编号]1673-2952(2020)06-1092-05◎综述◎Summarize精神分裂症(Schizophrenia,SCZ)是一种复杂的精神疾病,由环境、遗传等多种因素共同致病,然而,SCZ的确切病因和影响因素还不十分明确,其发病机制仍处于探索阶段。
在众多因素中,遗传因素最具影响力并具有强有力的支撑。
基因变异以及微效基因叠加作用都可能影响SCZ的发病。
因此,识别基因特征和生物学信号对SCZ的发展具有重要作用。
2006年,日本科学家Takahashi从胚胎十细胞及肿瘤细胞特异表达的候选转录因子中筛选出4种转录因子(Oct3/4、Sox2、c-Mye和Klf4),在ES细胞培养条件下,将小鼠胚胎成纤维细胞和成年小鼠尾尖成纤维细胞诱导为小鼠iPSCs,并利用这4种转录因子成功将人成纤维细胞诱导为人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells,hiPSCs)〔5iPSCs的成功培养及分化第一次证明人类体细胞有被重新诱导至多能干细胞的潜力.通过获得同种基因型的患者来源的细胞建立iPSCs能在细胞水平上反映临床诊断的异质性,并可避免人类胚胎干细胞涉及的伦理道德及法律的争议。
干细胞治疗阿尔茨海默病

“干细胞治疗阿尔茨海默病”资料合集目录一、干细胞治疗阿尔茨海默病的现状及未来二、中药调控神经干细胞治疗阿尔茨海默病的作用机制三、干细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展及挑战四、干细胞治疗阿尔茨海默病的研究现状及发展趋势干细胞治疗阿尔茨海默病的现状及未来干细胞治疗阿尔茨海默病的现状与未来:希望与挑战并存随着人口老龄化的加剧,阿尔茨海默病已成为一种日益常见的神经退行性疾病。
传统治疗方法大多只能缓解症状,无法根治此病。
近年来,干细胞治疗被誉为阿尔茨海默病研究的新希望,为患者带来了曙光。
本文将详细探讨干细胞治疗阿尔茨海默病的现状及未来发展。
干细胞治疗阿尔茨海默病的原理在于利用干细胞的自我更新和分化能力,替换受损的神经细胞,分泌神经营养因子,以改善阿尔茨海默病患者的认知功能。
目前,许多科研团队已取得了一些令人鼓舞的成果。
例如,中国科学院上海药物研究所发现一种新型的干细胞药物,可显著改善阿尔茨海默病小鼠的记忆和认知功能。
虽然干细胞治疗阿尔茨海默病的研究取得了阶段性成果,但在临床应用上仍存在一些挑战。
干细胞治疗的长期安全性尚待验证,部分患者在治疗后可能出现免疫排斥反应。
治疗过程中干细胞的来源、数量和质量都是关键因素,而这些问题在现阶段仍难以完全解决。
以某临床试验为例,虽然接受干细胞治疗的患者在认知功能上有一定改善,但部分患者出现发热、脑水肿等不良反应。
由于患者个体差异以及病情严重程度不同,治疗效果也存在较大差异。
尽管干细胞治疗阿尔茨海默病面临诸多挑战,但其在临床应用上的前景依然值得期待。
未来研究方向主要包括:1)优化干细胞来源,提高细胞质量和数量;2)深入研究干细胞作用机制,为治疗提供理论依据;3)开展更多临床试验,验证干细胞治疗的安全性和有效性;4)解决伦理和法律问题,为干细胞治疗提供合法依据。
随着科技的不断进步和研究的深入,干细胞治疗阿尔茨海默病的未来充满希望。
相信在不久的将来,通过科学家们的努力,干细胞治疗将成为阿尔茨海默病的有效治疗方法,让更多的患者受益。
人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究

人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)和诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)是当今生物医学研究的重要热点之一。
这两种干细胞都具有自我更新和分化为多种不同类型细胞的能力,因此在组织再生、疾病治疗、药物筛选等领域有着广泛的应用前景。
本文将综述人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究现状和前景。
一、人类胚胎干细胞1. 发现和特点人类胚胎干细胞是在1998年,由美国犹他大学埃文斯实验室发现的。
它们是从人类胚胎的内细胞团(inner cell mass,ICM)中分离出来的非常原始的细胞,具有自我更新和无限增殖的能力,并可以分化为身体的所有不同类型的细胞,包括神经元、心肌细胞、肝细胞等。
这些特点使得人类胚胎干细胞成为组织工程和再生医学领域的重要研究材料,有着广泛的用途。
2. 研究进展和问题尽管人类胚胎干细胞潜力巨大,但是在研究和应用过程中依旧受到很多限制和问题。
首先,人类胚胎干细胞的获取受到伦理和法律的限制。
在许多国家和地区,胚胎干细胞研究和应用仍然是禁止或受严格限制的。
即使是在开放的国家,也需遵循伦理标准和规定的程序,获得胚胎干细胞。
其次,人类胚胎干细胞的使用也存在一些问题。
首先,人类胚胎干细胞具有致癌性和免疫排异等风险,不当的使用会导致一些不良后果。
其次,人类胚胎干细胞分化过程中的影响因素、机制以及调控方法还不完全清楚,因此在分化过程中的控制更为困难。
此外,用于分化人类胚胎干细胞的培养基和因子组合等方法,也在不断的优化和改进中。
二、诱导多能干细胞1. 发现和特点在人类胚胎干细胞受到法律和伦理限制的背景下,2006年,日本的山中伸弥等一众科学家发现了诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs),这是人类成体细胞被诱导再生为早期胚胎干细胞状态的一种细胞,可以用于组织工程、疾病治疗、药物筛选等领域。
ips细胞的研究大事记

ips细胞研究大事记来源:新华网干细胞是人体内可以转化为各种器官和组织的细胞,过去只能从胚胎中获得。
2007年11月,美国和日本科学家分别宣布独立发现将普通皮肤细胞转化为干细胞的方法,得到的干细胞称为诱导多功能干细胞,又名iPS细胞。
这一发现分别被《自然》和《科学》杂志评为2007年第一和第二大科学进展。
iPS细胞具有和胚胎干细胞类似的功能,却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍,成为干细胞研究的热点领域之一,近两年来有关进展不断。
2008年4月,美国加利福尼亚大学科学家报告称,他们将实验鼠皮肤细胞改造成iPS细胞,然后成功使其分化成心肌细胞、血管平滑肌细胞及造血细胞。
2009年2月,日本东京大学科学家宣布,成功利用人类皮肤细胞制成的iPS细胞培育出血小板,而且从技术上说用iPS细胞培育人类红细胞和白细胞都是可能的;紧接着,日本庆应大学科学家又宣布,成功用实验鼠的iPS细胞培育出鼠角膜上皮细胞。
2009年3月伊始,iPS细胞研究便相继迎来两项重大突破。
英国和加拿大科学家发现了不借助病毒、安全将普通皮肤细胞转化为iPS细胞的方法;美国科学家则在《细胞》杂志上宣布,他们可以将iPS细胞中因转化需要而植入的有害基因移除,且保证由此获得的神经元细胞的基本功能不受影响。
2009年7月,iPS细胞研究在临床应用道路上又迈出非常重要的一步。
据英国《自然》杂志网站23日报道,中国科学家周琪和高绍荣等人利用iPS细胞克隆出活体实验鼠,首次证明iPS细胞与胚胎干细胞一样具有全能性。
该成果让人们看到了iPS细胞具有实用性。
人们完全可以期待,在一系列危险和潜在危险被一一规避后,尚处在实验室阶段的iPS细胞研究,将能很快应用于人类疾病的临床治疗。
各国争相领跑iPS细胞研究来源:新华网由于触及伦理道德等问题,曾被普遍看好的胚胎干细胞研究一直处于进退两难的境地。
2007年,iPS细胞(诱导多功能干细胞)的诞生令科学家们将注意力投向这一争议性小的干细胞研究领域,一些国家的政府更是以极大的热情,或加大投入,或制订鼓励政策,推动这一新兴的干细胞研究。
iPS细胞的研究进展

iPS细胞的研究进展随蓓蓓【摘要】本文内容主要包括三个部分。
第一部分,iPS细胞的定义、特征和医用价值。
第二部分,iPS细胞诱导因子和诱导方法。
iPS细胞诱导基因主要有四个:Oct4、Sox2、c.Myc和Klf4。
Oct4和Sox2在诱导重构iPS细胞的过程中是必须的,Klf4和c-Myc的作用则是改变染色质的结构,有利于Oct4和Sox2的结合,提高诱导成功的效率。
方法一,使用逆转录病毒为载体,可能会因为外源基因插入细胞基因组,干扰了内源基因的表达,容易诱发癌症;方法二,使用转染质粒,用一种小分子物质代替以往使用的一种癌基因,就可以成功得到iPS细胞;方法三,无需逆转录病毒载体诱导产生iPS细胞,因此也就避免了使用逆转录病毒载体所带来的基因插入、整合、突变等问题。
第三部分,国内和国外iPS细胞的研究进展。
【期刊名称】《科教导刊:电子版》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】2页(P138-139)【关键词】iPS细胞;诱导因子;逆转录病毒;转染质粒【作者】随蓓蓓【作者单位】济宁医学院生物科学学院实验中心,山东日照276826【正文语种】中文【中图分类】Q8192006 年日本科学家山中伸弥在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了iPS干细胞的研究。
他们把Oct4、Sox2、c-Myc 和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体,然后引入小鼠成纤维细胞,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、增殖能力、表观遗传修饰类,以及细胞分化等方面都表现出了与胚胎干细胞相似功能,他们将这类细胞命名为诱导多功能干细胞。
2007年,科学家们运用相似的方法,通过病毒转导,将Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4导入人的成纤维细胞,成功获得了人的iPS细胞。
人iPS细胞的获得使人们开始将视线投向iPS细胞的医疗应用之中,运用iPS技术获得病人特异的iPS细胞,进行药物筛选或基因治疗。
近年来对于IPS细胞研究,取得了很大的突破,这为组织工程提供了丰富的细胞来源。
iPS人工诱导多能干细胞综述

人工诱导多能干细胞的发展和面临的主要问题航天航空学院航03班徐越学号_2010011566诱导性多功能干细胞(iPSC),是通过导入特定基因或基因产物,将体细胞人工诱导成为类似于胚胎干细胞(ESC)的、具有多向分化能力的、可以持续分离生长的多功能干细胞。
这项技术由日本京都大学山中伸弥教授在2006年首先提出[1],因其乐观的应用价值而引起了科学界的广泛关注并迅速发展。
这篇文章将就iPS细胞的基本技术、发展及面临的问题等方面做一些综述。
一、历史背景上世纪八十年代小鼠ESC被成功分离和细胞体内重编程概念的建立,使再生医学得以建立和发展。
由于胚胎干细胞有多向分化能力,可以有效修复退化的或是受损的组织,治疗一些疑难杂症。
但是,基于胚胎干细胞的临床治疗面临着两个问题:1)植入异体胚胎干细胞可能导致机体的排异反应;2)每一个用于治疗的胚胎都有潜在发育成个体的能力,涉及到伦理问题。
iPS细胞的出现有希望使这两个问题得以解决。
二、技术概述人工诱导多能干细胞的大致过程是:1)取自体体细胞进行体外培养;2)利用“载体”等方法将特定基因或基因产物转入体细胞;3)用与ES细胞相似的条件进行体外培养;4)利用多能细胞标记等条件筛选出iPS细胞;5)生成嵌合体或诱导培养成组织并进一步应用。
1、细胞来源iPS细胞的来源全部取自体细胞。
2006年这一概念第一次被提出时,山中伸弥使用的是小鼠表皮成纤维细胞和尾尖成纤维细胞。
2007年,成人皮肤成纤维细胞也被成功诱导成iPS 细胞。
[2]后来的研究中,以成纤维细胞为细胞源最为常见。
2008年,从成年小鼠的肝脏和胃细胞诱导iPS细胞也获得了成功。
[5]在小鼠中,最常用的是表皮成纤维细胞和尾尖成纤维细胞,也有神经细胞、肌肉细胞、间充质干细胞等,2009年成熟的B细胞和T细胞也获得成功。
人类中新生儿的包皮、口腔黏膜、成人真皮最为常用,角质细胞、间充质细胞、脐带血细胞等也有应用。
有学者证明任意的体细胞都有被诱导成iPS细胞的能力,与细胞种类及人的年龄、性别等没有关系。
诱导性多能干细胞的研究及应用

诱导性多能干细胞的研究及应用诱导性多能干细胞(Induced Pluripotent Stem Cells,简称iPS细胞)是一种通过基因工程技术,将成熟细胞(如皮肤细胞)重新编程为具有多能性的干细胞。
这种细胞类型具有类似于胚胎干细胞的分化潜能,能够分化成各种细胞类型,如神经元、心肌细胞、胰岛细胞等,为再生医学、疾病建模、药物筛选等领域提供了重要的研究工具和应用前景。
一、诱导性多能干细胞的研究诱导性多能干细胞的研究始于2006年,当时日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)及其团队通过导入四个转录因子(Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4)成功地将小鼠成纤维细胞重编程为具有多能性的干细胞,这一研究成果于2012年荣获诺贝尔生理学或医学奖。
随后,科学家们不断优化重编程技术,提高了iPS细胞的诱导效率和安全性,并将其应用于人类细胞的研究。
目前,诱导性多能干细胞的研究主要集中在以下几个方面:1.疾病建模:利用iPS细胞技术,科学家们可以模拟各种疾病的发生和发展过程,如帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病等,从而为疾病的机制研究和新药开发提供重要的实验平台。
2.药物筛选:iPS细胞技术可以模拟人体各种细胞类型,用于药物筛选和毒性测试,从而提高药物研发的效率和安全性。
3.再生医学:iPS细胞具有分化成各种细胞类型的潜能,可用于再生医学领域,如治疗心肌梗死、神经退行性疾病、糖尿病等。
4.个体化医疗:利用患者的体细胞制备iPS细胞,可以模拟患者疾病的发生和发展过程,从而为个体化医疗提供重要的支持和指导。
二、诱导性多能干细胞的应用目前,诱导性多能干细胞已经在多个领域取得了重要的应用成果:1.疾病治疗:利用iPS细胞技术,科学家们已经成功地治疗了一些疾病,如先天性黑蒙症、帕金森病等。
例如,日本科学家利用iPS细胞制备的视网膜色素上皮细胞治疗了一名先天性黑蒙症患者,取得了良好的治疗效果。
2.药物研发:iPS细胞技术已经被广泛应用于药物研发领域,如新药筛选、毒性测试等。
干细胞的研究进展及应用前景

医药·保健干细胞的研究进展及应用前景王晓瑞1李薇1顾恩妍2张慧1胡桂1(1、昆明医科大学海源学院,云南昆明6501062、北京吉源干细胞医学研究院,北京101318)现今,干细胞的研究越来越被重视,干细胞技术发展迅速,已从基础医学研究扩展到了临床应用研究,在生殖系统疾病、神经系统疾病、组织损伤性疾病等的治疗方面已取得了显著的进展[1]。
干细胞是一种特殊细胞,它具有自我更新能力、多向分化能力、可植入能力及组织重建能力等特征,它既可以通过细胞分裂维持自身群体的稳定,又可以分化成为不同类型细胞,进而构成机体各种复杂的组织器官[2]。
干细胞的研究不仅为生物学和基础医学提供了更深入的视角,而且为临床上对于很多疾病的治疗提供了新的思路,带来了新的希望。
1干细胞的定义及特点目前,根据干细胞的来源可将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。
胚胎干细胞,被誉为全能性干细胞,理论上讲,无论在体内还是体外环境都可以诱导分化为机体中的所有细胞类型,在适当的条件下它们甚至可以发育为一个有机体。
成体干细胞,是存在于发育成熟个体内已分化组织中的未分化细胞,它具有自我更新能力并能分化为其所在组织起源的所有细胞类型。
而诱导性多能干细胞(iPS 细胞)是源于成熟体细胞诱导演变成具有胚胎干细胞的全能分化潜能细胞,归在哪一类尚存争议。
1.1胚胎干细胞(embryonic stem cell ,ESCs ,简称ES 或EK 细胞),是由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性,此外,胚胎干细胞保持着高的端粒酶活性和正常细胞信号传导途径,可以快速增殖。
1.2成体干细胞,是存在于发育成熟个体内已分化组织中的未分化细胞,它具有自我更新能力并能分化为其所在组织起源的所有细胞类型。
有造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞等多种类型。
最新的研究表明成体干细胞不仅能分化为特定谱系细胞,还能分化成为在发育上无关的其他谱系细胞,这提示成体干细胞具有较大的分化潜能,可在组织修复等多种疾病的治疗中发挥重要的作用[3]。
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诱导性多潜能干细胞(iPS cells)的研究进展
学生:吴淑可元培学院学号:00646145
摘要:诱导性多能干细胞被誉为生命科学领域新的里程碑, 本文将通过iPS细胞的由来、研究概况、制备方法以及应用前景四个方面来简述iPS细胞的发展历程和应用前景。
关键词:iPS细胞、转录因子、小分子化合物
1.iPS细胞的由来
2007年11月,日本和美国科学家分别宣布独立发现将普通皮肤成纤维细胞转化为多潜能干细胞的方法,得到的干细胞称为诱导多能干细胞iPS(induced pluripotent stem cells)细胞。
这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究在伦理、宗教和法律等诸多限制,另一方面也使得干细胞的研究来源更方便且制备相对简单易行,故iPS细胞一经问世,即在生命科学领域引起了一次轰动,被誉为生命科学领域新的里程碑。
简单来说,iPS细胞就是借助基因导入技术将某些特定因子导入动物或人的体细胞,同时可选择性地在培养液中加入特定的小分子物质,即可将体细胞重编程为多潜能干细胞,这类细胞在克隆形态、生长特性、表面标志物、基因表达模式、表观遗传学特征、拟胚体(embryoidbodies,EBs)形成、畸胎瘤(teratoma)形成和嵌合体(chimeras)形成(针对小鼠)等方面与ES 细胞非常相似[1]。
2. iPS 细胞的研究概况
2006年8月,Yamanaka小组确定最少有4 种转录因子组合——Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4即可将成纤维细胞重编程为iPS细胞[2]。
次年11~12月,该小组和Thomson小组先后将人的体细胞重编程为iPS细胞[3.4]。
2007年12月,Jaenisch小组用iPS细胞来源的造血前体细胞成功治疗镰状红细胞贫血,从理论和实践上为人类单基因遗传病治疗奠定基础,次年4月,该小组证实鼠iPS细胞来源的多巴胺能神经元移植进帕金森病大鼠脑内,可有效缓解其症状和改善其行为, 说明iPS对复杂疾病治疗的可能性[5]。
2008年4月,美国加利福尼亚大学科学家报告称,他们将实验鼠皮肤细胞改造成iPS细胞,然后成功使其分化成心肌细胞、血管平滑肌细胞及造血细胞。
2009年2月,日本东京大学科学家宣布,成功利用人类皮肤细胞制成的iPS细胞培育出血小板,而且从技术上说用iPS细胞培育人类红细胞和白细胞都是可能的;紧接着,日本庆应大学科学家又宣布,成功用实验鼠的iPS细胞培育出鼠角膜上皮细胞。
同年3月,iPS细胞研究便相继迎来两项重大突破。
英国和加拿大科学家发现了不借助病毒、安全将普通皮肤细胞转化为iPS细胞的方法;美国科学家则宣布,他们可以将iPS细胞中因iPS转化需要而植入的有害基因移除,保证获得的神经元细胞的基本功能不受影响。
同时美国研究人员宣布,他们可以通过蛋白质,而非任何核酸材料,将普通皮肤细胞转化为iPS细胞。
紧接着,2009年4月,美国科学家首次对遗传疾病Fanconi 贫血症患者皮肤细胞中的基因缺陷进行了修补,进而将这些组织转化成了能扭转疾患病情的干细胞,从而在基因重组过程中,制造出了无遗传缺陷、功能强大的诱导多功能干细胞(iPS细胞),并再次定向诱导分化出纠正患者遗传性贫血所需的健康血液细胞。
2009年6月,日本iPS之父证明了不同细胞来源的iPS具有不同的致瘤性。
同时鉴于目前iPS诱导效率太低,提出了iPS诱导的种质模型和随机模型加以探讨。
2009年7月,iPS细胞研究在临床应用道路上又迈出非常重要的一步。
据《自然》和《细胞:干细胞》杂志报道,中国上海和北京两个科学团队分别利用iPS细胞克隆出活体实验鼠,首次证明iPS细胞与胚胎干细胞一样具有全能性。
该成果让人们看到了iPS细胞具有实用性。
(/society/2009-07/24/content_11766251.htm)
3. iPS 细胞的制备方法
目前,iPS细胞制备流程如下。
简言之:a.分离和培养宿主细胞;b.通过病毒(逆转录病毒、慢病毒或腺病毒) 介导的方式将外源基因导入宿主细胞;c.将病毒感染后的细胞种植于饲养层细胞上,并于ES 细胞专用培养体系中培养,同时在培养液中根据需要加入相应的小分子物质( 如Wnt3a、5-AZA、BIX-01294、VPA、TSA等)以促进
重编程;d.数天后,出现ES 克隆样的克隆;e.在细胞形态、基因表达谱、表观遗传学、畸胎瘤形成和体外分化等方面对这些克隆进行鉴定。
一般情况下,体细胞重编程为iPS细胞所需转录因子组合,需根据体细胞种类及其相应转录因子表达水平或额外加入的小分子化合物加以灵活选择。
选用合适的小分子化合物,不仅可以大幅度提高重编程效率,并且能减少转录因子使用个数[1]。
通过逆转录病毒、慢病毒和腺病毒介导的方式均可将转录因子基因导入体细胞而获得iPS 细胞。
逆转录病毒和慢病毒介导的转基因方式使病毒载体整合进宿主基因组,实现转基因稳定表达,但这两种转基因方式容易激活致癌基因,获得的iPS 细胞或具有毒害副作用。
Hochedlinger 小组和Y amanaka 小组先后通过腺病毒将转录因子基因导入体细胞,瞬时表达这些转录因子而获得了无毒害副作用的或无病毒载体整合的iPS细胞,因为这种基因导入方式一般不会使病毒载体整合进宿主基因组中,有望成为临床应用的比较安全的方法[3,6]。
以病毒作为载体导入外源基因会使细胞发生遗传修饰,带有潜在的危险性,同时操作起来比较麻烦,并且所建立iPS细胞的方法均涉及到基因的过量表达,此外,饲养层细胞、小片段载体污染、体外培养细胞的同质性、表观遗传改变和基因组稳定性等都需要加以考虑。
腺病毒介导的转基因方式虽然相较安全,但仍然存在潜在安全性和效率问题。
最理想、最实用的方法是用小分子化合物代替外源基因导入实现体细胞重编程而获得iPS 细胞,这一想法在不久的将来有望变为现实。
4. iPS细胞的应用前景
iPS技术具有巨大的潜在应用价值,利用iPS技术能够获得病人或者疾病特异的多能性干细胞,这样可以避免移植过程中的免疫排斥问题,也绕开了人类胚胎干细胞研究所带来的伦理问题。
此外,掌握疾病特异性iPS细胞向相应疾病中的功能细胞定向诱导的技术方法,以此作为模型研究这些疾病的发病机制,利用以上疾病模型,对现有药物做出个体化的评估,并发现新的治疗靶点和筛选新的药物,将为这些重大性疾病的基础和临床研究开辟新的研究方法和技术平台[6, 7]。
但是,人类诱导多能干细胞的研究尚处于起步阶段,这些细胞被重编程为iPS细胞所需时间较长(16-35天),效率低,大大增加了在这个过程中细胞的变异风险。
找到一种理想的人类体细胞来源是所有科学家都重点关注的问题,同时,由于目前对干细胞自我更新与分化等行为的调控机制仍然知之甚少,迄今人类还不能按照自己的意图将各种来源的干细胞在体外定向诱导分化为任意感兴趣的功能细胞。
许多iPS细胞体外分化模型被建立以获得不同类型终末分化细胞,但这些模型存在诸多问题:比如iPS 细胞还不能向单一方向分化或者iPS细胞还不能按照我们的意图定向分化,因而诱导分化后获得的往往是混合型细胞,如何通过准确控制iPS 细胞分化行为和优化诱导分化技术线路以实现iPS 细胞完全定向分化是进一步探讨的科学命题。
参考文献:
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