精神分裂症研究新希望:人体诱导多能干细胞
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-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。
诱导多潜能干细胞名词解释
诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells),是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。
2006年日本京都大学Shinya Yamanaka在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。
他们把Oct3/4、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、基因和蛋白表达、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、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。
诱导多能干细胞研究现状及展望Takahashi和Yamanaka通过瞬时高表达外源性的转录因子,首次得到了诱导多能干细胞,这种具有多潜能细胞特性细胞的诞生,预示着一种新的干细胞研究方法的到来。
本文就诱导多能干细胞的发展历程及最新进展作一综述。
标签:诱导多能干细胞;体细胞;重编程;胚胎干细胞;Research progress on induced pluripotent stem cellsMao Runyi, Wang Jing, Lin Yunfeng.(State Key Labora-tory of Oral Diseases, Sichuan University, Chengdu 610041, China)[Abstract]Takahashi and Yamanaka got induced pluripotent stem cells through the instantaneous high expression exogenous transcription factor, and the cells have much potential traits and indicate a new stem cell research way. The development and the latest progress of induced pluripotent stem cells are reviewed in this paper.[Key words]induced pluripotent stem cell;somatic cell;reprogramming;embryonic stem cell2006年,Takahashi和Yamanaka[1]首次通过瞬时高表达外源性的转录因子获取了诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC),并且成功建立了iPSC系。
诱导多能干细胞研究进展概述作者:李雪犁来源:《科教导刊》2016年第26期摘要诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell, iPSC)由于其巨大的研究价值和应用潜力迅速成为近年来全球干细胞领域关注的焦点,许多国家的政府、研究机构对其加大投入,并取得了巨大进展。
本文将对iPSC技术中体细胞的选择、重编程诱导因子的筛选、介导载体、诱导效率、临床学的应用以及研究中存在的问题几个方面做简要综述。
关键词诱导多能干细胞重编程诱导效率载体再生医学中图分类号:Q813 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.09.078Summary of Research Progress on Induced Pluripotent Stem CellsLI Xueli(Patent Examination Cooperation Hubei Center of the Patent Office, SIPO, Wuhan, Hubei 430070)Abstract Induced pluripotent stem cells due to its great research value and application potential quickly become in recent years the world the focus of attention in the field of cell, the government,research institutes in many countries to increase investment, and have made tremendous progress. This article will make a brief summary on the selection of somatic cells in iPSC technology, the selection of the induced factors of reprogramming, the vector, the induction efficiency, the application of clinical study and the problems in the research.Key words induced pluripotent stem cells; reprogramming; induced efficiency; carrier;regenerative medicine0 引言诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell, iPSC),是将几种因子的基因引入到成熟体细胞中,并重编程为与胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)具有相似特征的一种干细胞。
诱导多潜能干细胞技术研究进展及临床应用前景冯睡【摘要】成熟体细胞能被重编程为诱导多潜能干细胞,这种干细胞具有分化全能性、体外易扩增、易于基因干扰或过表达等特性.随着诱导多潜能干细胞项技术在技术路线上的不断改进,以及其在细胞来源和分化方面的突破,该技术在再生医学、药物研发评价、组织工程等领域有着越来越广泛的应用前景.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2014(020)013【总页数】3页(P2312-2314)【关键词】诱导多潜能干细胞;再生医学;细胞治疗;疾病模型【作者】冯睡【作者单位】北京大学第九临床学院,北京100038【正文语种】中文【中图分类】Q813;R-1胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性,在再生医学、药物研究、疾病模型等领域有很大应用前景,但是材料来源、免疫排斥、伦理等方面问题一直限制着其研究发展。
2006年,Takahashi等[1]将Oct-4、Sox-2、Klf-4和c-myc四种转录因子导入小鼠成纤维细胞,使其重编程为具有类似ESC特征的诱导多潜能干细胞(inducedpluripotent stem cells,iPSC)。
与以往通过体细胞核移植、细胞融合及细胞抽提物孵育来获取ESC样细胞的技术不同,iPSC技术摆脱了材料来源限制,绕开了伦理困境,迅速成为生命科学领域的研究热点。
现就iPSC技术研究进展及临床应用进行综述。
1 iPSC技术经典的iPSC技术路线主要包括以下步骤:①选择宿主细胞;②选择外源重组因子;③重组因子导入宿主细胞;④重编程产生iPSC;⑤iPSC的鉴定及分化[1]。
1.1 宿主细胞来源 Yamanaka[2]将小鼠体细胞诱导为iPSC开启了该技术的先河,之后人、大鼠、猴、猪、绵羊,甚至一些濒危动物的iPSC系纷纷建立[3]。
就人类而言,目前已从皮肤成纤维细胞、角质成形细胞、羊水、神经前体细胞、外周血细胞,甚至尿液中获得iPSC[3-4]。
诱导多能干细胞的研究进展
张鹏
【期刊名称】《生物技术通报》
【年(卷),期】2009(000)009
【摘要】体细胞诱导成为多能性干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS cell)的研究成果被国际生命科学界誉为具有里程碑意义的创新之举.在短短3年多的时间里,这项研究已经在细胞重编程的机理研究、探索疾病的发生发展机制以及临床医学的应用等领域引发了很多突破性的进展,而且,这一非克隆干细胞技术的诞生,成功地避开了长期以来争论不休的伦理问题,极大地推动该领域和相关科学领域的发展.从iPS细胞的研究历程、iPS细胞的构建机理、iPS细胞研究的最新应用成果以及iPS细胞的发展前景和研究方向等方面进行了评.
【总页数】5页(P8-12)
【作者】张鹏
【作者单位】北京林业大学生物科学与技术学院,北京100083
【正文语种】中文
【相关文献】
1.人类诱导多能干细胞在帕金森病治疗中的研究进展 [J], 甄隽颖; 郑晓丹
2.诱导多能干细胞向心肌细胞分化的研究进展 [J], 李星;谭敦勇;郭惠明;赵明一;朱平
3.诱导多能干细胞治疗青光眼的研究进展 [J], 谈思益
4.人诱导多能干细胞分化来源心肌细胞特征及促成熟方法研究进展 [J], 刘明璐(综
述);王伟;付炜(审校)
5.诱导多能干细胞移植治疗脊髓损伤的研究进展 [J], 范佳俊;王君杰;陈烽;陈哲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
多能干细胞的诱导及其应用多能干细胞是指具有不限定分化潜能的细胞,能够分化为各种细胞类型。
目前,广泛应用于干细胞研究和临床治疗的多能干细胞主要包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞。
其中,胚胎干细胞来源于早期胚胎发育阶段的内细胞群,而诱导多能干细胞则是通过人工方式引导某些具有特殊能力的细胞转化为多能干细胞。
多能干细胞的诱导方法主要有六种,包括套袋法、蛋白质转化法、基因转染法、小分子化合物法、直接转化法和克隆法。
其中,基因转染法是最早被使用和经典的方法,它通过基因转染来使细胞发生转化。
但是,基因操纵会对细胞的基因组结构和稳定性产生影响,从而可能引发细胞发生不正常的生长和分化;而且基因转染技术需要使用病毒载体,易受到时间、成本和效率的限制。
因此,近年来,小分子化合物法更加受到重视,它通过添加一些生物活性小分子引导细胞转化为多能干细胞,具有简便、高效、安全等优点。
多能干细胞的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 细胞治疗目前,多能干细胞已被广泛应用于临床治疗。
例如,在血液系统疾病治疗中,多能干细胞可以分化为骨髓细胞和造血细胞,被用于造血干细胞移植治疗。
在视网膜疾病治疗中,多能干细胞可以分化为视网膜细胞,被用于治疗各种眼疾病。
此外,在神经系统、心血管系统、骨骼系统等疾病治疗中,多能干细胞也被广泛应用。
2. 器官修复多能干细胞可以分化为各种组织和器官,如皮肤、肝脏、肺部、心脏等。
目前,多能干细胞已被广泛应用于器官修复领域,例如用于肝脏疾病、肺疾病、心血管疾病等的修复和重建。
3. 新药研发多能干细胞可以用于药物筛选和药理学研究,以加速新药的研发和上市。
例如,多能干细胞可以分化为肝细胞,通过药物筛选和药理学研究,可以快速筛选出具有治疗肝疾病作用的药物。
4. 替代动物实验多能干细胞可以用于替代动物实验,以减少对动物的伤害和滥杀。
例如,通过多能干细胞分化为肝细胞、心肌细胞等,可以进行更加精准、安全、有效的药物毒性测试和药效评估,以取代常规的动物实验。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 诱导多功能干细胞现状及应用展望诱导多功能干细胞现状及应用展望综述摘要:由于人的胚胎干细胞(EScells) 在再生医学、组织工程和药物发现与评价等领域极具应用价值,通过转入特定基因能诱导体细胞重编程成为多能干细胞(iPscs) ,这项技术为干细胞的研究和应用带来了革命性的变化,对于解决长期困扰干细胞研究领域的伦理困境和免疫排斥等问题具有重大意义。
然而,目前iPscs技术本身还不完善,面临致癌性、效率低、以病毒为载体的安全性问题以及移植后存活率低等诸多问题。
主要从iPscs的产生和筛选、应用前景及其存在的问题等3个方面进行了综述。
关键词:体细胞;重编程;诱导多能干细胞;前景;研究进展 1. 诱导多功能干细胞的产生和发展干细胞研究是近30年来生物界发展最快的领域之一,主要经历了3个大的阶段。
1981年,小鼠胚胎干细胞(ErIlbryonic Stem Cells, Escs) 建系(Evans、 haufman) ,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,为利用干细胞修复组织开辟了新途径。
尽管这些细胞来源于囊胚的内细胞团,基本不存在去分化和重编程的问题,但其在诞生之日起,就一直深受伦理道德和异体排斥等问题的困扰。
1 / 81996年着克隆羊多莉的降生,开创了体细胞在卵母细胞中去分化和重编程的先河。
细胞核重编程是指成熟的细胞由分化状态被逆转到一种未分化状态的过程。
常用的方法主要有3种:核移植、细胞融合及体细胞与多能细胞提取物共培养。
研究表明,体细胞通过核移植或与Escs融合均能诱导其核发生重编程,在卵母细胞质与ESCs中均存在着能够诱导体细胞核重编程的转录因子。