诱导性多潜能干细胞的研究进展与应用
蒋兴然陆士新
中国医学科学院 北京协和医学院 肿瘤医院＆肿瘤研究所国家分子肿瘤学重点实验室，北京１０００２１
摘要：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。
诱导性多潜能干细胞；体细胞重编程；发育多潜能性；分化
Ｑ８１３Ａ１０００－５０３Ｘ（２０１１ ）０４－０４５６－０６
１０． ３８８１／ｊ． ｉｓｓｎ． １０００－５０３Ｘ． ２０１１．０４． ０２２
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌｓ
ＪＩＡＮＧ Ｘｉｎｇ－ｒａｎＬＵ Ｓｈｉ－ｘｉｎ
国家自然科学基金（３０９７１４４８）和国家重点基础研究发展计划项目（９７３计划）（２００９ＣＢ５２１８０３）Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ （３０９７１４４８） ａｎｄ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂａｓｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｃｈｉｎａ （９７３ Ｐｒｏｇｒａｍ） （２００９ＣＢ５２１８０３）
万方数据
４５７万方数据
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＠＠［２１ ］ Ｓｉｎｇｈａｌ Ｎ， Ｇｒａｕｍａｎｎ Ｊ， Ｗｕ Ｇ， ｅｔ ａｌ． Ｃｈｒｏｍａｔｉｎ－ｒｅｍｏｄｅ
ｌｉｎｇ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ＢＡＦ ｃｏｍｐｌｅｘ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ ｒｅｐｒｏｇｒａｍ ｍｉｎｇ ［Ｊ］． Ｃｅｌｌ， ２０１０， １４１（６）：９４３－９５５．
＠＠［ ２２ ］ Ｋａｊｉ Ｋ， Ｎｏｒｒｂｙ Ｋ， Ｐａｃａ Ａ， ｅｔ ａｌ． Ｖｉｒｕｓ－ｆｒｅｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌｕｒｉｐｅｔｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｅｘｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｆａｃ ｔｏｒｓ ［Ｊ］． Ｎａｔｕｒｅ， ２００９， ４５８（７２３９） ：７７１－７７５．
＠＠［２３］ Ｗｏｌｔｊｅｎ Ｋ， Ｍｉｃｈａｅｌ ＩＰ， Ｍｏｈｓｅｎｉ Ｐ， ｅｔ ａｌ． ｐｉｇｇｙＢａｃ ｔｒａｎｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅｐｒｏｇｒａｍｓ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ ｔｏ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］． Ｎａｔｕｒｅ， ２００９， ４５８（７２３９） ：７６６－７７０．＠＠［ ２４ ］ Ｙｕ Ｊ， Ｈｕ Ｋ， Ｓｍｕｇａ－Ｏｔｔｏ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ｈｕｍａｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏ ｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｆｒｅｅ ｏｆ ｖｅｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｒａｎｓｇｅｎｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ［ Ｊ ］． Ｓｃｉｅｎｃｅ， ２００９， ３２４（５９２８） ：７９７－８０１．
＠＠［ ２５ ］ Ｚｈｏｕ Ｈ， Ｗｕ Ｓ， Ｊｏｏ ＪＹ， ｅｔ ａｌ． Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉ ｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｕｓｉｎｇ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ［ Ｊ ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２００９， ４（５） ：３８１－３８４．
＠＠［２６］ Ｋｉｍ Ｄ， Ｋｉｍ ＣＨ， Ｍｏｏｎ ＪＩ， ｅｔ ａｌ． Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｉｎ ｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｂｙ ｄｉｒｅｃｔ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｆ ｒｅｐｒｏｇｒａｍ ｍｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ［Ｊ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２００９，４（６） ：４７２－４７６．＠＠［ ２７ ］ Ａｏｉ Ｔ， Ｙａｅ Ｋ， Ｎａｋａｇａｗａ Ｍ， ｅｔ ａｌ． Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｆｒｏｍ ａｄｕｌｔ ｍｏｕｓｅ ｌｉｖｅｒ ａｎｄ ｓｔｏｍａｃｈ ｃｅｌｌｓ ［ Ｊ ］．
Ｓｃｉｅｎｃｅ， ２００８， ３２１（５８８９） ：６９９－７０２．
＠＠［ ２８ ］ Ａａｓｅｎ Ｔ， Ｒａｙｓ Ａ， Ｂａｒｒｅｒｏ Ｍ Ｊ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｒａｐｉｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｆｒｏｍ ｈｕｍａｎ ｋｅ
ｒａｔｉｎｏｃｙｔｅｓ ［Ｊ］． Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ， ２００８， ２６ （ １１ ） ： １２７６－ １２８４．
＠＠［ ２９ ］ Ｌｉ Ｃ， Ｚｈｏｕ Ｊ， Ｓｈｉ Ｇ， ｅｔ ａｌ． Ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｃｙ ｃａｎ ｂｅ ｒａｐｉｄｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ ｉｎ ｈｕｍａｎ ａｍｎｉｏｔｉｃ ｆｌｕｉｄ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］． Ｈｕｍ Ｍｏｌ Ｇｅｎｅｔ， ２００９， １８（２２） ：４３４０－４３４９．＠＠［３０］ Ｓｕｎ Ｎ， Ｐａｎｅｔｔａ ＮＪ， Ｇｕｐｔａ ＤＭ， ｅｔ ａｌ． Ｆｅｅｄｅｒ－ｆｒｅｅ ｄｅｒｉｖａ ｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｆｒｏｍ ａｄｕｌｔ ｈｕｍａｎ ａｄｉ ｐｏｓｅ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］． Ｐｒｏｅ Ｎａｔｌ Ａｅａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ， ２００９， １０６ （３７） ：１５７２０－１５７２５．
＠＠［ ３１ ］ Ｌｏｈ ＹＨ， Ｈａｒｔｕｎｇ Ｏ， Ｌｉ Ｈ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ Ｔ ｃｅｌｌｓ ｆｒｏｍ ｈｕｍａｎ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｂｌｏｏｄ ［Ｊ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２０１０， ７ （１） ：１５－１９．
＠＠［ ３２ ］ Ｓｅｋｉ Ｔ， Ｙｕａｓａ Ｓ， Ｏｄａ Ｍ， ｅｔ ａｌ． Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕ ｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｆｒｏｍ ｈｕｍａｎ ｔｅｒｍｉｎａｌｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ ｃｉｒ ｃｕｌａｔｉｎｇ Ｔ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２０１０， ７（１） ：１１－１４．＠＠［３３］ Ｓｔａｅｒｋ Ｊ， Ｄａｗｌａｔｙ ＭＭ， Ｇａｏ Ｑ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌｓ ｔｏ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２０１０， ７（１） ：２０－２４．＠＠［ ３４ ］ Ｙｏｓｈｉｄａ Ｙ， Ｔａｋａｈａｓｈｉ Ｋ， Ｏｋｉｔａ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ｈｙｐｏｘｉａ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［ Ｊ ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２００９， ５（３） ：２３７－２４１．
＠＠［３５ ］ Ｍａｈｅｒａｌｉ Ｎ， Ｓｒｉｄｈａｒａｎ Ｒ， Ｘｉｅ Ｗ， ｅｔ ａｌ． Ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｒｅｐｒｏ ｇｒａｍｍｅｄ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ ｓｈｏｗ ｇｌｏｂａｌ ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ｔｉｓｓｕｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ［ Ｊ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２００７， １ （ １ ） ：５５－７０．
＠＠［ ３６］ Ｏｋｉｔａ Ｋ， Ｉｃｈｉｓａｋａ Ｔ， Ｙａｍａｎａｋａ Ｓ． Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｒｍｌｉｎｅ ｃｏｍｐｅｔｅｎｔ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［ Ｊ ］． Ｎａｔｕｒｅ， ２００７， ４４８（７１５１ ） ：３１３－３１７．
万方数据
＠＠［ ３７ ］ Ｗｅｒｎｉｇ Ｍ， Ｍｅｉｓｓｎｅｒ Ａ， Ｆｏｒｅｍａｎ Ｒ， ｅｔ ａｌ． Ｉｎ ｖｉｔｒｏ ｒｅｐｒｏ ｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ ｉｎｔｏ ａ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ＥＳ－ｃｅｌｌ－ｌｉｋｅ ｓｔａｔｅ ［Ｊ］． Ｎａｔｕｒｅ， ２００７， ４４８（７１５１） ：３１８－３２４．
＠＠［ ３８ ］ Ｍｅｉｓｓｎｅｒ Ａ， Ｗｅｍｉｇ Ｍ， Ｊａｅｎｉｓｃｈ Ｒ． Ｄｉｒｅｃｔ ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ ｉｎｔｏ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］． Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ， ２００７， ２５（１０） ：１１７７－１１８１．＠＠［ ３９ ］ Ｚｈａｏ ＸＹ， Ｌｉ Ｗ， Ｌｖ Ｚ， ｅｔ ａｌ． ｉＰＳ ｃｅｌｌｓ ｐｒｏｄｕｃｅ ｖｉａｂｌｅ ｍｉｃｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ［ Ｊ ］． Ｎａｔｕｒｅ， ２００９， ４６１ （７２６０） ：８６－９０．
＠＠［４０］ Ｋａｎｇ Ｌ， Ｗａｎｇ Ｊ， Ｚｈａｎｇ Ｙ， ｅｔ ａｌ． ｉＰＳ ｃｅｌｌｓ ｃａｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｕｌｌ ｔｅｒｍ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ ｂｌａｓｔｏｃｙｓｔ－ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｅｍ ｂｒｙｏｓ ［Ｊ］． Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ， ２００９， ５（２） ：１３５－１３８．＠＠［ ４１ ］ Ｌｉｕ Ｌ， Ｌｕｏ ＧＺ， Ｙａｎｇ Ｗ， ｅｔ ａｌ． Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ Ｄｌｋ１－Ｄｉｏ３ ｒｅｇｉｏｎ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｃｙ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｍｏｕｓｅ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］． Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ， ２０１０， ２８５ （２５） ： １９４８３－１９４９０．
＠＠［４２］ Ｓｔａｄｆｆｅｌｄ Ｍ， Ａｐｏｓｔｏｌｏｕ Ｅ， Ａｋｕｔｓｕ Ｈ， ｅｔ ａｌ． Ａｂｅｒｒａｎｔ ｓｉｌｅｎ ｃｉｎｇ ｏｆ ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ ｇｅｎｅｓ ｏｎ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ １２ｑＦ１ ｉｎ ｍｏｕｓｅ ｉｎ ｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ［Ｊ］， Ｎａｔｕｒｅ， ２０１０， ４６５ （７２９５） ： １７５－１８１．
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ｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ＡＬＳ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｆ ｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ ｉｎｔｏ ｍｏｔｏｒ ｎｅｕｒｏｎｓ ［ Ｊ ］． Ｓｃｉｅｎｃｅ， ２００８， ３２１ （５８９３） ：１２１８－１２２１．
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ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｆｒｏｍ ａ ｓｐｉｎａｌ ｍｕｓｃｕｌａｒ ａｔｒｏｐｈｙ ｐａｔｉｅｎｔ ［ Ｊ ］． Ｎａ ｔｕｒｅ， ２００９， ４５７（７２２７） ：２７７－２８０．
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ｒａｌ ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ［Ｊ］． Ｃｅｌｌ， ２００９， １３６（５） ：９６４－ ９７７．
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２０１０－０６－０２
万方数据
诱导性多功能干细胞 ——产生，发展，应用及展望 张博文，杨星九，李玖一，白末* 摘要：在胚胎干细胞研究因伦理道德和免疫排斥问题而受阻的时候，诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell，以下简称iPS细胞)的横空出世为干细胞研究指明了一条新的方向。近几年来iPS细胞研究取得了许多突破性的进展，其广泛的应用前景更向人们昭示着一个新的时代的到来。本文主要从iPS细胞的发展历程入手，综述了iPS细胞的理论及应用研究的关键进展，并对之后的研究进行了展望。 关键词：诱导性多功能干细胞，胚胎干细胞，病毒，癌变，细胞治疗 Abstract:When the embryonic stem cell research was blocked by ethical issues and immune rejection, induced pluripotent stem cell (hereinafter referred to as iPS cells), turned out for stem cell research indicated a new direction. iPS cells’ research in recent years has made many breakthroughs, prospects for its wide application to remind people of a new era. This article summarizes the theory and application of iPS cells, and the key to progress in the study, from the iPS cells to start the development process, and discussed the study in the future. Key words：induced pluripotent stem cell, embryonic stem cell, virus, Canceration, cell therapy IPS细胞是通过向体细胞中导入诱导基因，使体细胞重编程获得具有胚胎干细胞样特性的多能干细胞。iPS细胞的产生可谓干细胞领域的新里程碑。近几年，iPS细胞的研究突飞猛进，本文中结合最新的研究结果，综述了iPS细胞的产生背景、发展历程及其应用前景，并对今后iPS的研究发展进行了客观的展望。 1产生背景 干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。其中胚胎干细胞(Embrtibuc stem cell)更是具有全部的全能性，能够分化成人体内的所有细胞，具有非常广阔的应用前景。 早在上个世纪，人类就已经开始针对干细胞进行研究，试图通过各种不同的方法得到多能干细胞，其中突出的方法有胚胎干细胞（ES细胞）直接植入法；体细胞核转移 ----------------------------------------- *张博文，杨星九，李玖一：资料查阅与论文编写白末：资料查阅与论文整合
中国康复理论与实践2018年3月第24卷第3期Chin J Rehabil Theory Pract,Mar.,2018,Vol.24,No.3https://www.doczj.com/doc/7115894662.html, DOI :10.3969/j.issn.1006-9771.2018.03.004·基础研究·两种体系下诱导多潜能干细胞定向分化为运动神经元前体细胞的差异李哲1，方明珠1，陈红2，郭钢花1，范家宏1，毛志娟2 1.郑州大学第五附属医院，河南郑州市450052； 2.华中科技大学同济医院，湖北武汉市430030 通讯作者：李哲。E-mail:lizhe.1974@https://www.doczj.com/doc/7115894662.html, 基金项目：1.国家自然科学基金面上项目(No.81471302)；2.河南省科技厅基础研究计划项目(No.142300410035) 摘要 目的 将人诱导多潜能干细胞(iPSCs)定向分化为脊髓运动神经元前体细胞(MNP)，并比较在有无饲养层两种体系下的分化效率。方法分别在鼠胚胎成纤维细胞饲养层和无饲养层体系中培养人iPSCs 。诱导6d 获得神经上皮前体细胞(NEP)， 诱导12d 获得MNP 细胞。倒置显微镜下观察细胞形态变化，免疫荧光染色鉴定iPSCs 、NEP 、MNP 标记 物，实时定量聚合酶链反应检测NEP 相关基因SOX1、HOXA3，MNP 相关基因OLIG2、P AX6，及多能性 基因SOX2、OCT4的转录水平。 结果两种体系中iPSCs 均表达多能性标记物，NEP 及MNP 均高表达神经相关标记物，低表达多能性标记物， 有饲养层体系中NEP 细胞SOX1、HOXA3，MNP 细胞OLIG2、OCT4基因表达明显高于无饲养层，P AX6 和SOX2表达无显著性差异。 结论 iPSCs 在两种培养体系均可有效分化为MNP 细胞，在有饲养层体系中分化效率较高。关键词人诱导多潜能干细胞；运动神经元；神经分化 Comparison of Inducing Pluripotent Stem Cells to Differentiate into Motor Neuron Precursor in Two Kinds of System LI Zhe 1,F ANG Ming-zhu 1,CHEN Hong 2,GUO Gang-hua 1,F AN Jia-hong 1,MAO Zhi-juan 2 1.Department of Rehabilitation Medicine,The Fifth Affiliated Hospital of Zhengzhou University,Zhengzhou,Henan 450052,China;2.Tongji Hospital,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,Hubei 430030,China Correspondence to LI Zhe.E-mail:lizhe.1974@https://www.doczj.com/doc/7115894662.html, Supported by National Natural Science Foundation of China (General)(No.81471302)and Henan Science and Tech-nology Department Basic Research Plan (No.142300410035) Abstract Objective To induce human-induced pluripotent stem cells (iPSCs)to differentiate into spinal motor neuron precursor (MNP)and compare the induction efficiency in systems of feeder and feeder-free. Methods iPSCs cultured on mouse feeder cells or in feeder-free condition were induced into neuroepithelial progenitors (NEP)on the sixth day and MNP on the twelveth day.Their morphology was observed under inverted micro- scope,and the markers of iPSCs,NEP,MNP were detected with immunofluorescence.NEP-related genes SOX1 and HOXA3,MNP-related genes OLIG2and P AX6,and pluripotency genes SOX2and OCT4were detected with real-time quantitative polymerase chain reaction. Results iPSCs expressed pluripotency markers,while NEP and MNP expressed high levels of neural related markers and low levels of pluripotency markers in two systems.The expression of the genes SOX1,HOXA3,OLIG2and OCT4was higher in the feeder system,and there was no significant difference in the expression of genes SOX2 and P AX6. Conclusion iPSCs can differentiate into MNP in culture systems of feeder and feeder-free,and the induction efficiency is higher in the feeder system.作者简介：李哲(1974-)，男，汉族，河南邓州市人，博士，主任医师，硕士研究生导师，主要研究方向：神经系统疾病的康复基础与临床研究。 --269
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。 (https://www.doczj.com/doc/7115894662.html,/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
Cell最新报道：首次体外建立具有胚内和胚外组织发育潜能的多潜能干细胞系 订阅号APExBIO 2017年4月6日， Cell杂志在线发表来自北京大学邓宏魁研究组题为“Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency”的研究论文。该研究在国际上首次建立了具有全能性特征的多潜能干细胞系，获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育潜能。而且该研究还表明，人的胚胎干细胞对小鼠表现出种间嵌合能力，为未来利用异种嵌合技术制备人体组织和器官奠定了基础。这是首次体外构建具有胚外发育潜力的多能干细胞的第一步，对基础和转化研究开辟了新的途径。 邓宏魁研究组一直致力于干细胞的研究，尤其在小分子抑制剂诱导胚胎干细胞分化方面发表过很多顶级期刊，如Cell，Science等。 2013年，邓宏魁研究组在Science杂志发表的文章“Pluripotent Stem Cells Induced from Mouse Somatic Cells by Small-Molecule Compounds”指出，通过7个小分子化合物(VC6TFZ+TTNPB)可以诱导小鼠体细胞重编程形成多能干细胞。 化学诱导多能干细胞（CiPSCs）; DOI: 10.1126/science.1239278 2015年，邓宏魁研究组在Cell杂志上发表“A XEN-like State Bridges Somatic Cells to Pluripotency during Chemical Reprogramming”指出，在化学重编程期间，胚胎内胚层（XEN）样细胞是体细胞向胚胎干细胞转化的过度态细胞。 （DOI: https://www.doczj.com/doc/7115894662.html,/10.1016/j.cell.2015.11.017）
关于诱导多功能干细胞的介绍和思考 ——2012年诺贝尔生理学或医学奖解读班级：生物技术基地姓名：林立梅学号：0131122635 【摘要】John B. Gurdon和Shinya Yamanaka获得2012年诺贝尔生理学或医学奖，他们的相继研究成果证明，成熟、分化的细胞可以被重新组装或诱导重新编程，变成未成熟的干细胞，能够发育成机体内所有种类的组织。 【关键字】重新编程干细胞诱导定向分化临床医学 【内容】 （一）两位科学家的实验概述 （1）约翰.格登：用“细胞核重编程”克隆出新动物 所谓“细胞核重编程”，就是将已经分化了的成年体细胞进行诱导，让其重新回到发育早期多能性干细胞状态，重新获得发育成各种类型细胞的能力。通俗一点讲，就是在细胞层面实现“返老还童”。 1962年，格登做了一个划时代的实验：他假设：这些细胞的基因组仍然包含着驱动它发育成机体所有不同类型的细胞所需的信息。并进行相关实验，将非洲爪蟾（Xenopus，一种蛙）卵细胞内不成熟的细胞核移除，然后把非洲爪蟾的成熟肠细胞的细胞核注入其中。在此过程中，他采用核标记技术（Elsdale et al，1960），将标记的供体细胞核移植到未标记的受体卵。在实验中，控制由囊胚或原肠胚（简称胚胎细胞核）穿插与转让肠细胞核。移植的胚胎中，所有那些超出了囊胚期的细胞中包含明显的被标记的核，可以证明它们来源于核移植而不是从卵核。核标记只出现在渡过了囊胚期胚胎中。整个实验的目的很简单，就是想看看这个卵子最终会变成什么。结果发现，一部分卵依然可以发育成蝌蚪；其中的一部分蝌蚪，可以继续发育成为爪蟾。 (2)山中伸弥：用基因技术制造出“诱导多能干细胞” 2006年Shinya Yamanaka教授从数据库中筛选出大约100个有可能在ES细胞中特别活跃的基因。再经过近4年的紧张工作，从这100个基因中筛选出24个活跃
干细胞研究进展(综述) Advances in the research of stem cells（LR） 【摘要】：干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术，其已成为世界高新技术的新亮点，势将导致一场医学和生物学革命。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究作为一门新兴学科已成为生命科学中的热点。本文对近几年来国内外对干细胞的研究现况作一综述。 【关键词】：干细胞因子帕金森病神经干细胞糖尿病 ABSTRACT：Stem cells are the body and cells of various tissues of origin, has high self replication, high proliferation and multilineage differentiation potential. Stem cell technology is the field of biotechnology has the most development prospect and potential of cutting-edge technology, it has become a new bright spot in the world of high-tech, will lead to a revolution in medicine and biology. The research of stem cell is to modern life science and medical fields intersection, stem cell technology from a laboratory concept gradually transformed to be able to see the reality. Stem cell research as a new discipline has become the hotspot of life science. Based on the domestic and abroad in recent years on stem cell research summarizes. Keywords:Stem cell factor Parkinson disease Neural stem cells Diabetes mellitus 干细胞技术最显著的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官，并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症。 干细胞研究是一门新兴的学科,干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有的生命科学和生物 医学领域。 一、目前干细胞的主要研究热点
造血干细胞移植 造血干细胞移植 造血干细胞移植(hematopoieticstemcelltransplantation，HSCT)是指对患者进行全身照射、化疗和免疫抑制预处理后，将正常供体或自体的造血细胞(hematopoieticcell,HC)经血管输注给患者，使之重建正常的造血和免疫功能。HC包括造血干细胞(hematopoieticstemcell，HSC)和祖细胞(progenitor)。HSC 具有增殖、分化为各系成熟血细胞的功能和自我更新能力，维持终身持续造血。HC表达CD34抗原。 经过40余年的不断发展，HSCT已成为临床重要的有效治疗方法，每年全世界移植病例数都在增加，移植患者无病生存最长的已超过30年。1990年，美国E．D．Thomas医生因在骨髓移植方面的卓越贡献而获诺贝尔医学奖。 【造血干细胞移植的分类】 按HC取自健康供体还是患者本身，HSCT被分为异体HSCT和自体HSCT。异体HSCT又分为异基因移植和同基因移植。后者指遗传基因完全相同的同卵孪生间的移植，供受者间不存在移植物被排斥和移植物抗宿主病(graft-versus-hostdisease，GVHD)等免疫学问题，此种移植几率仅约占1%。按HSC取自骨髓、外周血或脐带血，又分别分为骨髓移植(bonemarrowtransplantation，BMT)、外周血干细胞移植(peripheralbloodstemcelltransplantation，PBSCT)和脐血移植(cordbloodtransplantation，CBT)。按供受者有无血缘关系而分为血缘移植(relatedtransplantation)和无血缘移植(unrelateddonortransplantation，UDT)。按人白细胞抗原(humanleukocyteantigen，HLA)配型相合的程度，分为HLA相合、部分相合和单倍型相合(haploidentical)移植。 【人白细胞抗原(HLA)配型】 HI。A基因位于人6号染色体短臂(6p21)上，HLA-Ⅰ类和HLA-Ⅱ类抗原与BMT密切相关。HLA-A、B和C属Ⅰ类抗原，DR、DQ、DO、DN和DP属Ⅱ类抗原。临床上常指的三个抗原为A、B和DR。过去HLA分型用血清学方法，现多采用DNA 基因分型。同胞间HLA相合几率为25%。无血缘关系间的配型，必须用高分辨分子生物学方法。HLA基因以4位数字来表达，如A*0101与A*0102。前两位表示血清学方法检出的A1抗原（HLA的免疫特异性），称低分辨。后两位表示等位基因，DNA序列不一样，称高分辨。无血缘供者先做低分辨存档；需要时再做高分辨;受者应同时做低分辨和高分辨。 HLA相合的重要性已获公认。如HLA不合，GVHD和宿主抗移植物反应(hostversusgraftreaction，HVGR)均增加。 【供体选择】 Auto-供体是患者自己，应能承受大剂量化放疗，能动员采集到未被肿瘤细胞污染的足量的造血干细胞。脐血移植除了配型，还应确定新生儿无遗传性疾病。 AllcrHSCT的供体首选HLA相合同胞(identicalsiblings)，次选HLA相合无血缘供体(matchedunrelateddonor，MUD)。若有多个HLA相合者，则选择年轻、健康、男性、巨细胞病毒(cytomegalovirus，CMV)阴性和红细胞血型相合者。高危白血病如无HLA相配的供者，必要时家庭成员可作为HLA部分相合或单倍型相合移植的同胞供者。
文献综述 诱导性多能干细胞的研究进展及其在再生医学上的应用 摘要：通过特定转录因子的过表达使体细胞重编程为诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells， iPS 细胞），这一成果引起了整个生命科学领域的广泛关注. 由于 iPS 细胞不仅具有与人类胚胎干细胞（embryonic stem cell， ES 细胞）相似的基本特征，而且与 ES 细胞相比，不存在免疫排斥和伦理道德问题，因此，具有重要的临床应用潜能. 目前， iPS 细胞主要用于细胞分化和移植，并可提供体外的疾病模型，以便于研究疾病形成的机制、筛选新药以及开发新的治疗方法. 从 iPS 细胞的产生、诱导方法、生物学特征和在再生医学中的应用作以研究！ 关键词：诱导性多能干细胞；胚胎干细胞；重编程；再生医学 正文 1iPS 细胞的产生 主要经历了 3 个大的阶段. 1981 年，小鼠胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES 细胞）建系干细胞是近 30 年来生物学发展最快的领域（Evans 和 Kaufman），这些具有全能性的细胞在体外可以诱导分化为不同类型的细胞，为组织修复开辟了新途径. 尽管这些细胞来源于囊胚内细胞团，基本不存在去分化和重编程的问题，但自诞生之日起，就一直深受伦理道德和异体排斥等问题的困扰. 随着克隆羊“多利”的诞生，开创了体细胞在卵母细胞中去分化和重编程的先河. 2000 年，Munsie等从小鼠体细胞核移植囊胚中分离得到了小鼠 ES 细胞，从而拉开了治疗性克隆研究的序幕，使利用病人的健康体细胞对自身的病变组织进行修复成为了可能，尽管这一技术可以避免异体移植所造成的排斥反应，但仍然深陷伦理道德争论的漩涡之中.2006 年，Yamanaka 等将 4 个转录因子导入已分化的小鼠皮肤成纤维细胞，进而获得了类似于 ES 细胞的多能性干细胞，即“诱导性多能干细胞”（induced pluripotent stem cells，iPS 细胞）. 2007 年，Yu 等和 Takahashi 等又分别采用相同的基因改造的方法将人的体细胞逆转为类 ES 细胞，这些划时代的成果不仅解决了利用干细胞进行组织修复所面临的免疫排斥和伦理学问题，在利用病人正常细胞进行组织自我修复方面具有巨大的应用前景，而且是用来研究细胞去分化和基因组重编程的重要途径（不需要胚胎或卵母细胞）. 这个具有里程碑意义的发现揭开了再生医学领域的新篇章. 2iPS 细胞的诱导方法 迄今为止，短短几年的时间内 iPS 细胞的研究取得了突飞猛进的发展，仅诱导方式而言，从病毒方法如逆转录病毒、慢病毒和腺病毒，到非病毒的转座子载体和蛋白质均能介导外源转录因子诱导产生 iPS 细胞. 利用逆转录病毒和慢病毒载体诱导生成 iPS 细胞时，可能会引起外源基因整合到体细胞基因组，引起插入突变，如果将这些 iPS 细胞应用于临床治疗，会存在安全隐患. 因此，Aoi 等利用不与宿主细胞整合的腺病毒、质粒为表达载体瞬时转染靶细胞可以获得 iPS
中国组织工程研究与临床康复 第 12 卷 第 3 期 2008–01–15 出版
Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research January 15, 2008 Vol.12, No.3
综 述
间充质干细胞的生物学特性及多向分化潜能*★
张 凯1，王 毅1，邢国胜2
Bio-characteristics and multi-differentiation potency of mesenchymal stem cells
Zhang Kai1, Wang Yi1 Xing Guo-sheng2 Abstract
BACKGROUND: Mesenchymal stem cells (MSCs) are an important cell type in hematopoietic microenvironment. They can differentiate to lots of tissues and have low immunogenicities. It has been verified by clinical tests that MSCs transplanting can be used for tissue repair and disease treatment of mesenchymal tissue genetic defects. OBJECTIVE: To understand bio-characteristics and multi-differentiations potency of MSCs. RETRIEVAL STRATEGY: A computerized search through the PubMed database was undertaken during January 1995 to December 2005. The key words were "mesenchymal stem cells, differentiation, biological character", and searching language was restricted in English. Meanwhile, a resemble search was conducted to the correlated articles basing on Chinese Journal Full-Text Database from January 1995 to December 2005, with the key words of "mesenchymal stem cells, differentiation, biological character", and the language was restricted in Chinese. Totally 78 related papers were searched out. Data were checked in the first trial. Inclusion criteria:①The literatures should be closely related with biological character and differentiation of MSCs.②The recent articles of the same field and that published in authority journals were preferred. Exclusion criteria: ①Repetitive study. ②Meta analysis. LITERATURE EVALUATION: The literature was compiled and analyzed about the biological character and multiple differentiation of MSCs. Thirty papers were selected, in which 4 were reviews and the others were clinical or fundamental researches. DATA SYNTHESIS: ①MSCs are especially rich in myeloid tissue and also present in placent, amniotic fluid, umbilical vein subendothelial layer, peripheral blood, liver, fat, muscles and skin. MSCs have potentials of fast proliferation, self renewing and multi-differentiation. Based on different inducing conditions, they can be differentiated into cartilage, bone, skeletal muscles, muscle tendon, fat, nerve and kidney parenchymal cell, etc.②Three isolation and culture methods are mainly used in vitro: Density gradient centrifugation and adherent culture methods: Basing on the density difference between MSCs and other cells, Percoll or Ficoll separation liquid can be used to separate cells and meanwhile separate the MSCs from the non-adherent cells depending on the adherent growing character of MSCs; Flow cytometer: It can be used for MSCs separation on the basis of its small volume and particle deficiency; Magnetic activated cell sorting: Positive or negative selection is carried out according to MSCs surface antigenic component is presented or deleted, and the relatively pure MSCs can be obtained by immobilizing with antibody. DMEM medium containing 5%－20% fetal bovine serum is commonly used for culturing MSCs. The identification of MSCs is mainly according to its morphous and functions. Furthermore, the surface marker is different from different sources.③Under specific physical and chemical environment or induced by cytokine, MSCs can differentiate into multiple types of cells, such as osteoblast, fat cell, nerve cell, cardiac myocyte, endothelium cell and so on. It can be affected by lots of factors and has low immunogenicity. So it is an ideal source of tissue engineering seed cells. Moreover, MSCs are easy to transfect and express the exogenous gene, so they will be widely used in cell therapy and genetic therapy. CONCLUSION: Because of the multi-differentiation properties, MSCs will be widely used in tissue engineering damage repair, cell replacement therapy, supporting effect of hemopoiesis and genetic therapy. But the monoclonal cell can not be obtained by separation and culture approaches currently used in vitro, and now the reliable identification standard also lacks. The problems, such as what are the differences between MSCs of different sources, should be solved. Zhang K, Wang Y, Xing GS.Bio-characteristics and multi-differentiation potency of mesenchymal stem cells.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(3):539-542(China) [https://www.doczj.com/doc/7115894662.html,/zglckf/ejournal/upfiles/08-3/3k-539(ps).pdf]
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Department of Clinical Laboratory, Tianjin Hospital, Tianjin 300211, 2 China; Institute of Orthopaedics, Tianjin Hospital, Tianjin 300211, China Zhang Kai★, Master, Associate chief laboratorian, Department of Clinical Laboratory, Tianjin Hospital, Tianjin 300211, China zkkmail@yahoo. https://www.doczj.com/doc/7115894662.html, Supported by: General Program of Tianjin Science and Technology Committee, No. 05YFJMJC07600* Received:2007-09-13 Accepted:2007-11-02
天 津 医 院 ,1 检 验 2 科， 骨科研究所， 天津市 300211 张 凯★，女， 1971 年生，天津 市人，汉族，2003 年南开大学毕业， 硕士， 副主任检验 师， 主要从事风湿 病、 骨代谢疾病实 验 室 检 测方 面 的 研究。 zkkmail@yahoo. https://www.doczj.com/doc/7115894662.html, 天 津 市 科委 面 上 项目（05YFJMJC 07600）*
中图分类号: R394.2 文献标识码: A 文章编号: 1673-8225 (2008)03-00539-04 收稿日期: 2007-09-13 修回日期：2007-11-02 (07-50-9-5074/ZS·Y)
摘要
学术背景：间充质干细胞是造血微环境中的一种重要细胞成分，可以向多种组织增殖分化，且免疫原性低，临床实验证实 间充质干细胞移植可用于组织修复及治疗间充质组织遗传缺陷性疾病。 目的：深入认识间充质干细胞的生物学特性及其多向分化潜能。 检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索 Pubmed 数据库 1995-01/2005-12 的相关文献，检索词“mesenchymal stem cells ， differentiation ， biological character ”，并限定文章语言种类为 English 。同时计算机检索中国期刊全文数据库 1995-01/2005-12 的相关文献，检索词“间充质干细胞，多向分化，生物学性质”，并限定文章语言种类为中文。共检索到 78 篇文献，对资料进行初审，纳入标准：①文章所述内容应与间充质干细胞的生物学特性或多向分化潜能密切相关。②同 一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准：①重复性研究。②Meta 分析。 文献评价：文献的来源主要是通过对间充质干细胞的生物学特性及其多向分化潜能方面内容进行汇总分析。所选用的 30 篇 文献中，4 篇为综述，其余均为临床或基础实验研究。 资料综合：①间充质干细胞在骨髓组织中的含量最为丰富，此外还存在于胎盘、羊水、脐静脉内皮下层、外周血及肝脏、 脂肪、肌肉、皮肤等多种组织中。间充质干细胞具有高度增殖、自我更新和多向分化潜能，在不同诱导条件下可分化为软 骨、骨、骨骼肌、肌腱、脂肪、神经及肾脏实质的细胞等。②间充质干细胞体外培养的方法目前主要有 3 种：密度梯度离 心与贴壁筛选法：鉴于间充质干细胞与其他细胞密度的差异，采用 Percoll 或者 Ficoll 分离液来实现细胞间的分离，同时依 据间充质干细胞贴壁生长的特性，将其与非贴壁细胞分离。流式细胞仪分选法：根据间充质干细胞体积小、相对缺少颗粒 这一特性采用流式细胞仪对其进行分选。磁珠分选法：根据间充质干细胞表面带有或缺失的抗原成分进行正选或负选，用
ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R
CODEN: ZLKHAH
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医学分子生物学杂志,2008,5(5):4452448 J Med Mol B i ol,2008,5(5):4452448 DO I 11013870/j 1issn 1167228009120081051015 资助项目:广东省重点实验室建设基金(No 12004B60144)通讯作者:马文丽(E 2mail:wenli@fi m mu 1com ) This work was supported by a grant fr om Key Laborat ory Constructi on Foundati on of Guangdong Pr ovince (No 12004B60144)Corres ponding author:MA W enli (E 2mail:wenli@fi m mu 1com ) 诱导多潜能干细胞 左长清1,马文丽1,郑文岭 1,2 1南方医科大学基因工程研究所 广州市,5105152 华南基因组研究中心 广州市,510800 【摘要】 通过病毒载体导入4个外源转录因子Oct4、Sox2、c 2M yc 、Klf 或者Oct4、Sox2、Nanog 、L in28入体细胞,可以诱导产生具有胚胎干细胞特性相似的诱导多潜能干细胞(induced p luri potent ste m cells,iPS )。 iPS 在疾病治疗和药物研究等领域具有非常重要的应用前景,但是目前存在诱导效率低以及致肿瘤性等缺 点,采用改良方法诱导产生iPS 是将来研究的重点。【关键词】 诱导多潜能干细胞;胚胎干细胞;转录因子【中图分类号】 Q813 Perspecti ves :I nduced Plur i poten t Ste m Cells Z UO Changqing 1,MA W enli 1,Z HE NG W enling 1,2 1Institute of Genetic Engineering,Southern M ed ical U niversity,Guangzhou,510515,China 2 Southern China Geno m ics R esea rch Center ,Guangzhou,510800,Ch ina 【Abstract 】 Transducti on of f our fact ors,for instance,Oct4,Sox2,c 2Myc and Klf,or Oct4, Sox2,Nanog and L in28,int o s omatic cells thr ough viral vect or,is sufficient t o rep r ogra m human s o 2matic cells int o induced p luri potent ste m cells (iPS )that exhibit the essential characteristics of e m 2bry onic ste m (ES )cells 1iPS cells possess significant app licati on pers pective in disease treat m ent and drug devel opment,A t p resent,however,there still exist s o me shortcom ings t o be conquered,for instance,l ow inducti on efficiency and high tu morigenicity 1Therefore,i m p r ove ment of iPS induc 2ti on strategy would be of great i m portance in the near future 1 【Key words 】 induced p luri potent ste m cells;e mbryonic ste m cells;transcri p ti on fact or 尽管人胚胎干细胞(e mbryonic ste m cell ,ES )有着巨大的医学应用潜力,但围绕该研究的伦理道德问题一直争论不休。因此,长期以来,科学家一直探索是否可以不通过人胚,获得具有和胚胎干细胞特性相同或相似的多潜能干细胞(induced p luri 2potent ste m cells,iPS )。近年,通过采用病毒转导少数基因进入小鼠和人类体细胞,并成功诱导产生具有与胚胎干细胞特性相似的多潜能干细胞,将干细胞研究推向了一个全新的领域。1 i PS 的研究策略及命名 2006年8月,日本京都大学Takahashi 等 [1] 在 《Cell 》上宣布:将外源基因导入完全分化的体细胞,可以诱导产生iPS,首次证明了外源因子可以 使体细胞重编程(rep r ogra mm ing )。他们将此诱导细胞命名为诱导多潜能干细胞,即iPS 。具体研究策略如下:首先,将双选择标记βgeo (neo 用于G418筛选,βGal 用于显影)基因盒同源重组到小 鼠Fbx 15基因位点,使βgeo 受内源性Fbx 15启动子控制,由于Fbx 15只在ESC 中表达,所以来源于Fbx15 βgeo /βgeo 小鼠的体细胞由于缺乏ES 特性,不 能在G418中生长。采用逆转录病毒将24个候选基因单个导入Fbx15βgeo /βgeo 小鼠胚胎成纤维细胞(mouse e mbryonic fibr oblast,MEFs ),无G418抵抗克隆。将24个基因全部导入以上MEFs 时,可以筛选到22个G418抵抗克隆,其中5个克隆与ES 细胞形状相似。重复实验同样获得ES 形状相似细胞,同时发现ES 细胞标记基因表达。采用逐一淘