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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。
第1篇一、实验目的1. 了解干细胞球的制备方法。
2. 掌握干细胞球在体外培养过程中的观察指标。
3. 分析干细胞球在体外培养过程中的生长特性。
二、实验原理干细胞球是一种由未分化或低分化干细胞组成的细胞团，具有自我更新和多向分化的潜能。
在体外培养条件下，干细胞球可以保持其干细胞特性，并可通过调节培养条件诱导其分化为特定类型的细胞。
三、实验材料与试剂1. 试剂：DMEM培养基、胎牛血清、青霉素、链霉素、L-抗坏血酸、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、地塞米松、胰岛素、转铁蛋白、TGF-β1、表皮生长因子（EGF）等。
2. 仪器：超净工作台、CO2培养箱、倒置显微镜、离心机、移液器等。
3. 细胞：人胚胎干细胞（hESCs）或人诱导多能干细胞（hiPSCs）。
四、实验方法1. 干细胞球的制备（1）取hESCs或hiPSCs，用胰酶消化后接种于培养皿中，培养于DMEM培养基+10%胎牛血清+1%青霉素-链霉素。
（2）待细胞贴壁后，加入bFGF、L-抗坏血酸、地塞米松、胰岛素、转铁蛋白、TGF-β1、EGF等诱导因子，形成干细胞球。
（3）将干细胞球转移至新的培养皿中，继续培养。
2. 干细胞球的观察（1）每天观察干细胞球的外观，记录其生长情况。
（2）使用倒置显微镜观察干细胞球的形态、大小、颜色等特征。
（3）通过流式细胞术检测干细胞球的表面标志物表达情况。
3. 干细胞球的诱导分化（1）根据实验需求，选择合适的诱导分化方案。
（2）将干细胞球转移至新的培养皿中，加入诱导分化试剂。
（3）观察干细胞球的分化情况，记录其形态、功能等特征。
五、实验结果1. 干细胞球的制备成功制备了干细胞球，外观呈球形，大小不一，细胞排列紧密。
2. 干细胞球的观察干细胞球在培养过程中逐渐增大，细胞数量增多，形态保持稳定。
3. 干细胞球的诱导分化通过诱导分化，干细胞球可分化为多种细胞类型，如神经细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞等。
六、实验讨论1. 干细胞球的制备方法对干细胞球的生长和分化具有重要影响。
[文章编号]1000-2057(2008)03-0208-03南通大学学报(医学版)Journal of Nantong University(Medical S ciences)2008∶28(3)来自于骨髓的间充质干细胞(m esenchymal stem cells, M SC s)主要具有:(1)干细胞的自我更新能力。
研究细胞周期发现约10%处于S期、G2期和M期,其余90%均处于G0期和G1期,说明了M SC s的高度自我更新能力;(2)分化成不同细胞类型的能力。
M S Cs可分化为脂肪、骨、软骨细胞等基质细胞,还可分化为内皮细胞、神经细胞、肌细胞等。
这种跨系统甚至跨胚层的分化特性,即为M SC s的可塑性[1]。
M S Cs 数量相对稳定,在生命过程中长期存在;M SC s在体外培养时具有易于黏附的特点而易于分离;M S Cs取材容易,简单的骨髓穿刺即可获得;M SC s能够进行自体移植,不存在免排斥反应;没有伦理学争议;易于被外源基因转染并稳定表达,可作为基因治疗的载体。
所以,在疾病治上,M S Cs是一种更为理想的干细胞。
本文综述了近年有关M S Cs表型特征及鉴定,分离培养的方法,向心肌细胞分化的可塑性和影响因素、以及存在的问题和展望,为M SC s进入临床应用提供实验基础。
1MSCs的形态和特征骨髓细胞原代接种后最初72h内培养物中以造血细胞成分居多,随培养时间的延长,这些细胞逐渐坏死或随换液而移去。
接种后24h有少量细胞贴壁,48h后贴壁细胞明显增多,并开始分裂增殖,72h后部分区域形成集落。
细胞呈多角形、纺锤形、短梭形,胞核质分界清楚,胞体有不规则突起。
12～14天后集落迅速增多,逐渐长大融合成片,细胞形态为长梭形及多边形,无接触抑制现象发生,这种贴壁生长的细胞多为MSCs。
MS Cs缺乏特异的抗原标志,按其抗原特性分为5类: (1)相对特异性的表面抗原,如SH2、SH3、S H4和STRO-1,这些抗原在MS Cs中表达阳性,但并不是MSCs唯一表达的抗原;(2)细胞因子生长因子及其受体。
干细胞研究的最新进展干细胞是一类具有自我修复和再生能力的细胞，可以转化为各种细胞类型，因此在医学领域一直受到热切关注。
近年来，随着科技的进步，干细胞研究取得了新的突破，为治疗许多疾病提供了新的方向和方法。
1. 干细胞治疗心血管疾病心血管疾病是致死率和致残率极高的疾病之一，干细胞治疗成为了治疗心血管疾病的新方向。
干细胞可以分化为心脏细胞，因此具有很高的治疗潜力。
目前，临床试验中已经有很多干细胞治疗的案例，效果也非常不错。
美国哈佛大学的研究者Jianyi Zhang等人，使用人类诱导多能干细胞（iPSC）制备的心肌细胞，让iPSC分化成心肌细胞，再将其注射到大鼠心脏中，结果发现，这些转化后的心肌细胞能够融合进入心肌组织中，修复和恢复了心肌组织的功能。
2. 干细胞治疗神经系统疾病神经系统疾病如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默病等都缺乏有效的治疗方法，而干细胞具有分化为多种神经细胞类型的特性，因此成为治疗神经系统疾病的有力工具。
研究者使用来自造血干细胞或胎儿脑组织中的神经干细胞通过注入的方式治疗帕金森病和多发性硬化等神经系统疾病，在小鼠和猴子等动物体内进行了多项实验，发现该方法能够显著地改善疾病的症状。
3. 干细胞辅助肿瘤治疗干细胞在肿瘤治疗中的作用被越来越重视，干细胞因其自身特性和多向分化的能力，能够帮助强化患者的免疫系统和加速肿瘤细胞的死亡。
目前，干细胞辅助的细胞治疗已经在多个癌症种类上得到了展示。
在一项中期临床试验中，科学家将来自健康人的多功能干细胞进行转移，用于治疗癌细胞难以彳亍的、乳腺癌、鼻咽癌、结肠直肠癌和卵巢癌。
这项研究发现，病人获得了更好的生存率和生活质量。
总之，干细胞治疗的最新进展为治疗多种疾病提供了更多的选择和机遇，也为今后的研究开拓了新的方向。
千万不要过于乐观，各种患者的具体治疗方案，仍需要经过更多科学验证的解决方案。
细胞培养技术中的细胞诱导分化方法细胞培养技术是一种重要的研究方法，它可以用来研究细胞的生物学特性和功能，也可以用来治疗一些疾病。
在细胞培养技术中，细胞诱导分化方法是一项关键技术，它可以将多能干细胞分化为特定功能的细胞类型，如心脏细胞、神经元等。
本文将介绍几种常见的细胞诱导分化方法。
首先，一种常见的细胞诱导分化方法是传统的化学诱导法。
这种方法通过添加一系列的化学物质到培养基中，来模拟细胞发育过程中的信号通路，从而诱导细胞向特定细胞类型分化。
例如，要诱导多能干细胞分化为心脏细胞，可以添加一些心脏发育相关的化学物质，如心肌生成因子。
然而，化学诱导法往往存在效率低、稳定性差等缺点，且可能对细胞产生不可逆的损害。
另一种常见的细胞诱导分化方法是基因转导法。
这种方法通过将特定基因导入到细胞中，来激活或抑制细胞内的信号通路，从而诱导细胞分化成特定细胞类型。
基因转导可以通过病毒载体或基因转染剂实现。
例如，要诱导多能干细胞分化为神经元，可以将神经相关基因导入到细胞中，如神经生长因子。
然而，基因转导法可能引发基因突变或不受控制的基因表达，从而导致不可预测的后果。
除了化学诱导和基因转导法，还有一种新兴的细胞诱导分化方法是体外模拟法。
这种方法通过模拟胚胎发育中的微环境，如松弛力、机械刺激等，来诱导细胞分化。
体外模拟法可以通过调节培养基的成分，如细胞外基质、生理条件等，以及应用一些外部机械刺激装置，如牵拉力装置、压力装置等来实现。
例如，要诱导多能干细胞分化为心脏细胞，可以在培养基中添加心肌发育所需的生长因子，同时施加适当的机械刺激。
体外模拟法具有操作简单、效率较高等优点，但其分化效果受多种因素影响，如培养条件、细胞外基质等。
细胞诱导分化方法的选择应根据具体研究目的和细胞类型来确定。
不同的方法有不同的优缺点，研究人员应结合实际情况进行选择。
此外，细胞诱导分化仍然存在许多挑战，如诱导效率提高、稳定性改善等，研究人员需要在不断探索中完善和优化这些方法。
