文档介绍：诱导产生多能性干细胞的研究
里程碑式的科学突破
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细胞重编程的研究概况
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核移植
核移植试验最初是在两栖动物中实现的，通过将体细胞核注入到去核卵母细胞中。迄今，人们已经获得了多种核移植动物，也建立细胞
导入病毒基因
Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4
病毒逆转录
胚胎干细胞培养条件和筛选
Ips细胞
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诱导多功能细胞
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我们已经了解了体细胞重编程的原理和诱导多功能干细胞的产生机制，下面让我们再深入了解一下Ips细胞的研究概况和Ips细胞系建立的一些重要环节。
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Ips细胞的研究概况（研究方法）
这是一种具有很强创新性的研究方法：通过外源导入与多功能相关并且能使重组细胞恢复全能性的转录基因来诱导体细胞核发生重新编程，从而使体细胞转变成多能性干细胞。
这种方法所受的启示来源于“ ES细胞-体细胞融合实验”。细胞的多能性收到许多因子精密而又复杂的调控。ES细胞和体细胞融合后能诱导体细胞核的重新编程，ES细胞中存在着一些因子，这些因子对于多能性的建立可能至关重要。
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Ips细胞的研究概况（两个相关实验）
Ips细胞首先由科学家Takahashi和Yamanaka在2006年建立的。实验原理如下：利用逆转录病毒载体在小鼠成纤维细胞中导入了4个与多功能性有关的基因：Oct4,Sox2,c-myc和Klf4。利用多能性标志分子Fbx15的表达对转染后的细胞进行了筛选，最终的到了ips细胞，这种细胞的功能和性能几乎和胚胎干细胞一样。
另一个实验的对象是人类皮肤成纤维细胞的重编程，而实验的过程和上一个实验基本相同；。只是对所筛选的转录基因做了一下修饰：去掉了肿瘤相关因子c-Myc，使ips细胞的生产更加安全
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Ips细胞系建立的一些重要环节（几种因子的发现过程）
日本科学家发现ES细胞中那个存在着一些因子，这些因子对于多能性的建立可能至关重要。科学家对24个与多能性维持相关的候选基因导入小鼠成纤维细胞中，依次去掉其中一个基因，最后在得到的10个基因中发现了4个至关重要的基因，其中任何一个缺失都将导致实验的失败，这4个基因中的任意2个或3个组合都无法形成具有ES细胞特性的ips细胞。从而确定了：Oct4,Sox2,c-myc和Klf4这4种基因
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人类ES细胞能够通过细胞融合实验室体细胞发生重编程。美国科学家比较了人类ES细胞和髓前体细胞的基因表达谱，挑选出许多在ES细胞和髓前体细胞的基因表达谱，挑选出许多在ES细胞中相对高表达的基因。再根据这些基因在多能性调控中的已知功能对其进行了排序，从中选出14个候选基因。将这些基因以不同的组合方式导入一种由人类ES细胞分化得到的间充质样细胞后，检验了不同基因的导入对这种细胞重编程的作用。最后锁定了4种因子：Oct4,Sox2,Nanog,Lin28.
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Ips细胞系建立的一些重要环节（Ips细胞的筛选）
Ips细胞的筛选：主要有三种方法：形态学筛选、药物筛选和选用对多能性更为关键的基因作为报告基因。其中利用Fbx15对ips细胞进行筛选，原理是Fbx25对于多能性的维持和胚胎的发育来说是不可缺少的基因，所以Fbx25作为筛选ips细胞的报告基因。
仅利用形态学的标准来代替报告基因的筛选。Maherali等人发现，仅仅依靠形态学筛选可能就足以建立ips细胞系。后来的研究证实了在不对供体细胞做任何额外遗传修饰的情况下，仅依靠形态学筛选的标准对细胞进行筛选也能够分离出小鼠的ips细胞。
利用基因重组技术建立了具有药物抗性基因的体细胞，这些细胞的抗性受内源性Nanog或Oct4表达的调控。这两个基因的作用是维持细胞多能性，从而利用这种筛选的方法建立了稳定的ips细胞系，这些细胞系在各个方面都表现出了极为相似的特性。
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iPS细胞的应用价值和发展方向
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1、利用iPS细胞作为实验模型，只操纵几个因子的表达，加速对多能性调控机理的深入研究。
2、获得的方法相对简单稳定，不涉及胚胎的破坏，无伦理道德限制。
3、对于疾病机理研究和新药开发等方面将有很大贡献。
4、可望制造特定病人来源的iPS细胞，用“个性化”移植来治疗诸多疾病。
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诱导性多能干细胞用于治疗小鼠帕金森病
美国麻省Whitehead生物医学研究的Wernig等近日报告,通过Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc四种转录因子诱导出的iPS细胞可分化成神经细胞,可改善帕金森病小鼠的运动功能。
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研究者首先检验了iPS细胞在体外的分化能力,发现i