文档介绍：诱导多能性干细胞
关键内容
什么是诱导多能性干细胞？
获取诱导多能性干细胞基础原理
诱导多能性干细胞诱导培养与判定
诱导多能性干细胞技术研究进展
诱导多能性干细胞优缺点
诱导多能性干细胞发展历程与应用前景
干细胞
含有没有限制自我更新能力、同时也可分化成特定组织细胞, 在细胞发育过程中处于较原始阶段。
包含: 胚胎干细胞
成体干细胞: 上皮干细胞
造血干细胞
神经干细胞
肌肉干细胞
人体胚胎干(hES)细胞
优点: 有潜力在体内发育成任何细胞类型
缺点:
(l)供体卵母细胞起源困难, ES细胞建系效率低
(2)免疫排斥反应
(3)ES细胞含有成瘤性
(4)体外保持ES细胞全能性条件非常复杂
(5)伦理学争论
胚胎干细胞（ES细胞）起源于哺乳动物胚胎发育早期胚泡期内细胞团, 是最原始干细胞
成体干细胞
成体干细胞是指存在于一个已经分化组织中未分化细胞, 这种细胞能够自我更新而且能够特化形成组成该类型组织细胞。成体干细胞存在于机体多种组织器官中。成年个体组织中成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态, 在病理状态或在外因诱导下能够表现出不一样程度再生和更新能力。
神经干细胞
造血干细胞
间充质干细胞
内皮干细胞
……
iPS
经过基因转染技术(gene transfection)将一些转录因子导入动物或人体细胞, 使体细胞直接重组成为胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）细胞样多潜能细胞。
iPS细胞不仅在细胞形态、生长特征、干细胞标志物表示等方面与ES细胞非常相同, 而且在DNA***化方法、基因表示谱、染色质状态、形成嵌合体动物等方面也与ES细胞几乎完全相同。
获取IPS细胞基础原理
ES细胞和IPS细胞含有相同基因。ES细胞中与细胞多能性相关基因能够表示, 如: oct4, Sox2等。而已分化体细胞中这些基因不能表示。经过导入与多能性相关外源基因来激活体细胞中多能性基因, 从而使体细胞从分化状态重编程为多能性干细胞。
iPS发展历程
2006年日本京都大学山中伸弥Shinya Yamanaka领导试验室在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了iPS研究。
她们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这4种转录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞, 发觉可诱导其发生转化, 产生iPS细胞在形态、基因和蛋白表示、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相同。
2007年末, Thompson试验室和山中伸弥试验室几乎同时报道, 利用iPS技术一样能够诱导***肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样多能干细胞。
所不一样是日本试验室仍然采取了用逆转录病毒引入Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4 4种因子组合, 而Thompson试验室则采取了以慢病毒载体引入OCT4、SOX2加NANOG和LIN28这种因子组合。
这些研究结果被美国《科学》杂志列为2008年十大科技突破中第1位。
2008年, 哈佛大学George Daley试验室利用诱导细胞重新编程技术把采自10种不一样遗传病患者病***肤细胞转变为iPS, 这些细胞将会在建立疾病模型、药品筛选等方面发挥关键作用。
美国科学家还发觉, iPS可在合适诱导条件下定向分化, 如变成血细胞, 再用于诊疗疾病。
哈佛大学另一家试验室则发觉利用病毒将3种在细胞发育过程中起关键作用转录因子引入小鼠胰腺外分泌细胞, 能够直接使其转变成与干细胞极为相同细胞, 而且能够分泌胰岛素、有效降低血糖。这表明利用诱导重新编程技术能够直接取得某一特定组织细胞, 而无须先经过诱导多能干细胞这一步。