中科院干细胞最新进展(中科院干细胞与再生医学创新研究院)
本文目录一览:
- 1、广东省科学院与F1科院广州分院合并了吗?
- 2、警惕卵巢早衰,新技术助力维护卵巢健康
- 3、全球医疗的上海免疫细胞回输费用下一个重大突破口:干细胞技术
- 4、美国干细胞体外培养精子技术北联世纪引进到国内了?
- 5、什么时候有科学技术可以重塑植物神经
- 6、我国干细胞制备技术获得重要突破,该技术将会带来哪些影响?
广东省科学院与F1科院广州分院合并了吗?
2019年是外泌体荧光标记广东省与中国科学院签署全面战略合作协议十周年。
十年来,省院合作行稳致远,在科技创新发展上频亮新招。在双方的共同努力下,构建了覆盖全省的“一园(明珠科学园)一廊(深圳一东莞一广州一佛山科技创新走廊)一网络(科技服务网络)一体系(国家大科学装置体系)”科技创新生态,探索出一套符合广东特色的科技成果转移转化模式,成为广东建设有国际竞争力的现代产业体系和实现高质量发展的重要科技支撑。
最新发布的《中国区域创新能力评价报告2019》中,广东区域创新能力继续排名第一,连续第3年全国居首。在区域创新能力5个评价维度中,广东省企业创新、创新环境、创新绩效3个维度全国领先。
中科院院长、党组书记白春礼指出,院省启动全面战略合作以来,双方在重大科技基础设施建设、高水平研究机构布局等方面开展了全方位、多层次、宽领域的务实合作,取得了可喜进展和显著成效。他脸上出痘痘怎么护理表示,中科院将与广东省通力合作,共同推进粤港澳大湾区国际科技创新中心建设。
广东省对院省双方合作给予高度评价。2018年11月举行的广东、中国科学院全面战略合作领导小组会议指出,希望双方进一步完善省院合作机制,拓展合作领域,提升合作水平,加强基础与应用基础研究、关键核心技术攻关和科技成果转移转化,打造创新人才高地,为粤港澳大湾区国际科技创新中心和创新型国家建设作出新贡献。
促进“国家队”优秀人才和科研资源汇集广东
2009年1月22日,中科院与广东省在广州签署了全面战略合作协议,拉开了院省全面战略合作的序幕。协议签订当天成立了合作领导小组并举行第一次会议,审议了《中国科学院 广东省人民政府全面战略合作规划纲要》(以下简称《规划纲要》)。
在全面战略合作的定位上,《规划纲要》着眼于推动院省合作从以往的技术和项目层面的合作,上升为技术与成果、创新资源、创新能力的转移转化;从单项的、短期的合作,上升为系统、全面的战略合作;从以广州、深圳等中心城市为主的合作扩展到覆盖广东各地市的全面合作,在广东共建国家科技创新的新高地,全面提升广东在国家科技战略布局中的地位。
院省双方做好顶层设计,按照“需求牵引、规划先行、平台依托、项目带动、人才集聚”的原则,以共建国家科技创新新高地作为共同目标。十年来,院省双方签署了《全面战略合作协议》《共同推进粤港澳大湾区国际科技创新中心建设合作协议》等一系列重大合作协议,推动一大批重大项目和成果落地广东。
科技资源、创新人才相对匮乏,是广东省自主创新和经济社会发展的软肋。
中科院广州分院院长吴创之表示,中科院与广东省的紧密型合作,促进了“国家队”优秀人才和科研资源汇集广东,为推进全省高质量跨越式发展汇聚磅礴力量。
目前,中科院在粤院属单位涉及的研究领域包括海洋开发、资源环境、生态保护、新能源与新材料、生物医药、先进制造、人工智能、大数据与云计算等,在广东的科研布局日臻完善。
目前,中科院相关单位在粤合作共建省级新型研发机构34家,共同设立科技产业基金8支,总规模28.15亿元,建设国家级科技企业孵化器3个,成立产业创新联盟48个。
在广东建设的大科学装置数量已居全国前列
2018年8月23日,由中科院和广东省共同建设的“十二五”国家重大科技基础设施——中国散裂中子源顺利通过国家验收,投入正式运行。中国散裂中子源这项“国之重器”使得我国成为世界上第四个拥有散裂中子源的国家。
作为国家战略科技力量,中科院主导的科学力量更多地承担了“引领者”“颠覆者”的重任。2014年6月,院省联合成立“中科院与广东省共建国家重大科技基础设施领导小组”,经院省双方共同努力,重大科技基础设施建设取得突破性进展。
2018年11月,院省签署《共同推进粤港澳大湾区国际科技创新中心建设合作协议》,提出以重大科技基础设施为核心,争取共建综合性国家科学中心。
目前共建工作取得重要进展,建成2个(东莞中国散裂中子源、深圳大亚湾中微子实验装置),在建6个(惠州强流重离子加速器、加速器驱动嬗变研究装置、江门中微子实验站、广州新型地球物理综合科学考察船、深圳脑解析与脑模拟、合成生物研究装置),启动预研5个(东莞南方光源、极端海洋环境综合科考系统等)。
广东已成为国内“十二五”以来重大科技基础设施项目布局建设较多的省份之一,成为提升广东省原始创新能力的重要力量。
去年4月27日至28日,中科院副院长张涛到广东省调研大科学装置建设情况时指出,大科学装置是我国科技水平和综合国力的体现,对于基础研究非常重要,建设不是目标,关键是要利用好装置,产出更多国际领先的原创成果。他表示,目前在广东建设的大科学装置数量已居全国前列。
大科学项目的引领,大科研平台的支撑,形成了广东建设科技新高地战略布局。2019年11月,院省共同编制完成了《粤港澳大湾区综合性国家科学中心建设方案》,争取向国家申请建设粤港澳大湾区综合性国家科学中心。
合作共建省级新型研发机构34家
为提升广东科技创新能力和整体科研水平,中科院不断加强在粤研究机构的建设和部署。目前,中科院相关单位在粤合作共建省级新型研发机构34家,与企业共建技术创新平台300多个,已成为区域产业转型升级的重要力量。
由中科院、广东省和广州市2002年共建的华南植物园项目,开启了“大手笔”院地共建大型科研机构的先河。如今,华南植物园已发展为集科学研究、植物保育、知识传播、资源利用于一体的高水平国家研究机构。
中国科学院广州生物医药与健康研究院,是由中科院、广东省和广州市三方共建,从事干细胞与再生医学、化学生物学、感染与免疫、公共健康、科研装备研制等研发的科研机构,于2006年3月获中央机构编制委员会批准正式成立,是中科院第一个与地方共建、共管、共有的新型研发机构。
中国科学院深圳先进技术研究院由中科院与深圳市于2006年共同建设,香港中文大学参与建设。该院13年来已建成9个研究平台、累计孵化企业总计759家,持股企业超过227家,估值过亿的达28家,与企业共建100个联合实验室,成为深圳科学研究和科技创新的佼佼者。
由中科院与广州市于2005年共同建设的广州中科院工业技术研究院(中国科学院广州产业技术创新与育成中心),经过多年的发展已形成“一院三所一中心”的架构,目前已经成为国家级技术转移示范机构、中科院平台型技术转移中心和中科院创新集群建设园区之一。
中国科学院云计算产业技术创新与育成中心成立于2011年10月,是由中科院与东莞市共建的大数据、云计算研发机构。该中心汇聚了包括中国科学院计算技术研究所在内的8家研究所人才、技术和设施,拥有国内首个自主产权的云计算平台。
院省合作以来,大批中科院及海内外高层次人才入粤,构建了院省合作人才会聚的通道。至2018年底,中科院广州分院系统在粤8家研究所职工总数4483人,拥有国家级和省部级重点实验室(工程实验室)44个,研发规模和创新能力显著增强,为一大批国家重大科研任务落地广东提供了有力支撑。
创新是引领发展的第一动力。2018年12月,中科院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果。其中,广州分院系统的深海科学与工程研究所、南海海洋研究所、华南植物园、广州生物医药与健康研究院等单位分别因在深海科考和载人深潜器技术、《中国植物志》编研及生物多样性研究、干细胞与再生医学研究等方面的卓越贡献而榜上有名。
此外,广州能源所自主研制的鹰式波浪能发电技术成功入选“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”;广州地球化学研究所于2018年在陕西蓝田发现新的古人类活动遗址,将古人类活动遗迹的年代向前推进了约50万年。
院省共建中国科学院大学广州学院、中国科学院深圳理工大学
今年2月18日,中共中央、国务院印发《粤港澳大湾区发展规划纲要》,明确提出建设具有全球影响力的国际科技创新中心。8月,中共中央、国务院发布了《关于支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区的意见》。在新一轮创新大潮中,广东迎来“双区驱动”的重大历史机遇。
白春礼在中科院广州分院调研时指出,广州分院及分院系统各单位要以建设粤港澳大湾区国际科创中心为契机,充分发挥中科院国家战略科技力量的建制化优势,全面深度参与粤港澳大湾区国际科技创新中心建设。
在支持广东省实验室建设方面,广东启动建设的三批次10家省实验室中,中科院相关研究机构深度参与了6家,包括再生医学与健康(广州生物院等)、材料科学与技术(高能所/物理所等)、先进制造科学与技术(长光所等)、南方海洋科学与工程(南海所等)、化学与精细化工(广州化学等)、先进能源科学与技术(近物所等)。
统计显示,截至目前,广东省实验室已引进高水平人才团队200余个,汇聚8家香港科研机构、40余位港澳科学家参与建设。
在共建高水平研究机构方面,中科院在粤部署新增了中科院南海生态环境工程创新研究院、中科院干细胞再生医学创新研究院(广州分部)、中科院粒子物理前沿卓越研究中心、中科院核心植物园特色研究所、中科院药物创新研究院华南分部等四类机构。
在广东省公布首批建设的8家高水平研究院中,以中科院力量为主建设的达7家,包括中科院空天信息研究院粤港澳大湾区研究院(广州)、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所广东(佛山)研究院、广东琴智科技研究院有限公司(珠海)等。
在共建科教融合园区方面,2018年1月,中科院大学与广州市签署协议共建中国科学院大学广州学院。同年11月,中科院和深圳市人民政府签订合作办学协议,依托中科院深圳先进技术研究院合作共建中国科学院深圳理工大学(暂定名),并于2019年10月获批纳入广东省高校设置规划,正式开始筹建。2019年9月,中国科学院明珠科学园项目正式启动。
新一轮院省合作将在建设世界一流的科技基础设施和研究机构、世界一流的大学和学科群、世界一流的科技型企业、世界一流的创新创业人才队伍、世界一流创新创业环境等方面切实开展深度合作,助推广东成为粤港澳大湾区国际科技创新中心主引擎,助力广东早日实现“四个走在全国前列”、当好“两个重要窗口”。
【记者】卞德龙
【通讯员】孙金龙 马学涛
图片由中科院广州分院提供
【作者】 卞德龙
【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端
警惕卵巢早衰,新技术助力维护卵巢健康
卵巢是女性的性腺,位于女性盆腔内,为成对的实质性器官,具有生殖和内分泌功能。卵巢是让女性保持青春活力的秘密武器。但是不良的生活习惯,压力等让不少女性的卵巢出现早衰现象,甚至是疾病。
01 卵巢机能受这些因素影响
我们知道,卵巢功能的正常发挥,受大脑皮质、下丘脑和垂体影响。腺垂体分泌两种影响卵巢功能的激素,一种称促卵泡成熟激素,另一种称黄体生成激素,前者的主要作用是促进卵泡的发育成熟,后者的主要作用是促进排卵。下丘脑含有各种内分泌腺的释放因子,调节垂体促性腺激素的分泌。
不过,卵巢功能的反馈作用,也对大脑皮质、下丘脑和垂体产生一定的影响。当机体的内外环境发生变化,使大脑皮质、下丘脑、垂体和卵巢间任何一个环节发生障碍,均可导致卵巢功能的紊乱。
早发性卵巢功能不全是指女性在40岁之前出现性腺功能的减退。表现为继发性闭经、不孕,常伴有夜间睡眠过程中出汗、失眠、记忆力减退等症状。国内报道发生率约为1%-3.8%,国外发病率约为1%左右。
引起卵巢早衰的因素有很多,如染色体或基因缺陷、免疫功能紊乱、病毒感染、放疗或手术伤害等,还有将近50%的早衰原因不明。目前没有确切有效的方法来恢复卵巢功能。
02 干细胞技术可修复子宫内膜
干细胞技术是近年来新兴的治疗手段,因其组织修复、免疫调节、抗纤维化、促血管生成、促进伤口愈合及神经保护等功能,在生物医学界备受关注。尤其在卵巢早衰方面,干细胞显示出了不可估量的应用前景。
2018年1月,干细胞技术成功帮助了我国一名卵巢早衰女性诞生下健康宝宝。这个项目由中国科学院遗传和发育所与南京鼓楼医院合作,通过干细胞干预卵巢早衰,从而使不孕女性“重获”繁衍能力。
同年,四川卫视也有相关报道,18名卵巢早衰患者参与了经四川省卫计委批准立项的“脐带间充质干细胞治疗卵巢早衰”临床试验,其中1名患者已于2017年7月诞下健康男婴。
根据《中国科学报》的报道,3年多来,已先后有13位重度宫腔粘连致不孕的患者通过南京鼓楼医院开展的干细胞临床研究项目(利用功能胶原支架材料复合干细胞进行瘢痕化子宫内膜的修复)中成功受孕并生产,共计诞生14位健康的“再生医学宝宝”(其中一位患者通过治疗后先后两次怀孕产子),另外还有6位患者已成功怀孕[1] 。
2020年1月,中国医药生物技术协会批准了1项干细胞疗法对卵巢早衰的临床研究,累积共5个干细胞临床备案项目投入到卵巢早衰研究,研究的干细胞种类主要为间充质干细胞。干细胞为卵巢早衰患者带来了治愈的希望。
03 IVA技术促进卵巢重新排卵
对一些想做试管婴儿的女性来说,首要的任务是获取成熟、高质量的卵子,而有超过70%的卵巢早衰女性无法获取可用的卵子。IVA技术的建立则很好地解决了这个难题。
IVA就是指原始卵泡体外激活技术(in vitro activation of primordial follicles,IVA),是指体外应用信号通路激活剂瞬时处理卵巢组织以激活卵巢中原始卵泡的技术。通过唤醒其卵巢中残存的原始卵泡,令其重新生长发育并恢复卵巢功能。
卵巢功能的恢复包括两个方面,一方面是卵泡重新发育重建生殖内分泌平衡,恢复月经周期,从而摆脱激素替代疗法及其潜在的致癌风险;另一方面,对于有生育需求的女性可以通过取卵加体外受精方式得到自己的后代。
IVA技术是目前国际上治疗卵巢早衰的先进技术。世界首例IVA婴儿2013年于日本诞生,中国首例IVA婴儿于2015年诞生,开创了国内IVA技术应用的新篇章。截止2018年,已完成临床实施46例IVA技术。18例患者可监测到优势卵泡,9位患者累计取出16枚卵子,体外受精获得8枚胚胎;2位患者自然受孕。46例FSH基本出现大幅改善与变化,其中36位患者月经自行来潮,4位口服少量药物月经来潮。
随着科技的不断发展,第Ⅱ代IVA技术在手术次数、操作时间上,都给到患者更好的就医体验,第Ⅱ代首例IVA婴儿已于2018年诞生。IVA技术提高女性FSH水平,延缓衰老进程,为卵巢功能不全(POI)、卵巢低反应、以及大龄女性的生育需求带来福音。
04 小结
尽管卵巢早衰的病因尚未完全明了,但是我们可以通过调整生活习惯、调节情绪等手段来预防卵巢早衰。平时要注意保持心情愉快,学会放松自己。多喝水,保持营养均衡,保证每天都能有充足的睡眠。此外,我们还要定期体检,一旦发现问题一定要及时治疗。
卵巢健康对于女性来说是十分重要的。它是让女性保持青春活力、健康无忧的秘密武器。卵巢越健康,女性看起来越年轻,充满活力。卵巢保养,不容忽视。
参考文献:
[1] 中国科学报:中科院“干细胞与再生医学研究”取得阶段性突破
全球医疗的下一个重大突破口:干细胞技术
干细胞 是具有自我复制、更新和多向分化潜能的原始细胞,其生物学特性与生命的发生、发育、分化、成熟、衰老、死亡等生理和病理过程息息相关,是当今生物医学研究最热门的领域之一。干细胞的存在可确保许多器官可以不断地进行自我更新,当某一组织器官受到损伤或功能丧失时,即可通过激活器官内的干细胞而生成新细胞促使器官组织再生,在无法完成自我再生的时候,也可以通过外源输入相应的干细胞达到治疗效果。
现今全世界的科研学者都在探讨如何利用干细胞治疗来攻克诸如脊髓损伤、帕金森病、黄斑变性、糖尿病、癌症、尿毒症、血液系统疾病等困扰医学界的难题。干细胞研究的巨大应用前景已经得到了世界各国的支持,众多国家大力发展干细胞领域技术以占领领域制高点。
再生医学 成为国际生物学和医学界关注的焦点。随着该领域竞争日趋激烈,全球干细胞市场规模逐渐扩大,干细胞技术逐步成为衡量生命医学发展水平的重要测度指标。
目前的临床应用
2011年中科院启动了“干细胞与再生医学研究” 战略性先导科技专项。干细胞专项从重大理论突破、关键核心技术及干细胞临床应用3个方面出发,集中攻克干细胞调控、干细胞治疗核心机制、干细胞应用体系等重大科学问题和核心关键技术,纵向连接干细胞基础理论研究和临床转化应用,为干细胞和再生医学的研究与发展起到引领及示范作用。直至目前以及取得了很多阶段性的成果,比如对于一些器官损伤的修复、骨髓损伤的修复、神经组织的修复和一些癌症的治疗,甚至是在对艾滋病,肺纤维化,重症肝病等“绝症”的治疗领域有了突破性的进展。
目前细胞技术在临床医学上的应用领域大致有五个:细胞替代治疗、系统重建、组织工程、基因治疗以及美容抗衰老。
细胞替代治疗
近年来,基于干细胞的细胞替代治疗在治疗疾病上的应用取得一定进展。在临床和科研中,科学家已先后成功利用胚胎 间干细胞、充质干细胞、神经干细胞等干细胞,对卵巢早衰、帕金森、糖尿病等进行修复治疗。此领域目前不断有突破性进展。
系统重建
利用造血干细胞和间充质干细胞,可以重建机体的造血系统和免疫系统,可以成为白血病、再生障碍性贫血等血液疾病及免疫系统缺陷亢进疾病的一种常规治疗手段。
组织工程
组织工程,是用人工的方法在体外造(构建)一块组织,后来其范围扩展到用人工方法在体外进行器官构建。组织工程研究主要包括四个方面:种子细胞、生物材料、构建组织和器官的方法和技术以以及组织工程的临床应用。目前临床上常用的组织修复途径大致有3种:即自体组织移植、异体组织移植或应用人工代用品。通过采集来的成体干细胞,在体外环境人工培养形成一些组织器官,在回输到体内,用来替代人体病变的组织器官,培养形成的组织器官也可以用来作为疾病模型和药物检测模型。
基因治疗
基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。也包括转基因等方面的技术应用。干细胞作为基因治疗的理想靶细胞,首先分离患者的干细胞,在体外对其进行基因修饰,将正常基因导入干细胞;再将改造过的干细胞静脉回输到患者体内,从而让正常基因在体内稳定表达,发挥防病治病的效果。
美容和抗衰老
“成人干细胞”肩负着补充组织细胞的作用,当细胞老化、死亡之后,干细胞自身分化更新进行补充。但干细胞数量会随着年龄的增长而逐渐减少。干细胞缺失和衰老是导致组织、器官乃至整个机体衰老的重要原因。干细胞具有的多向分化和修复的能力,可以在机体内不断更新和替换衰老的细胞,也可促使细胞不断增殖,从而源源不断的给身体补充健康鲜活的细胞,使身体由内而外散发青春的光彩。
干细胞技术存在的问题
虽然干细胞技术已取得了重大的突破, 但是仍面临许多方面的问题, 影响干细胞技术的应用。
01干细胞的培养
干细胞培养条件是干细胞技术的基础, 干细胞常规培养对环境条件的要求极为苛刻, 虽然已有研究者报道不用滋养层细胞和动物血清, 简单高效地培养i PS细胞, 同时减少移植过程中引发感染风险的方法, 但是简化、完善和规范培养条件仍然是科学家面临的一大难题。
02伦理问题
自1996年克隆羊多利诞生以来, 胚胎干细胞研究涉及到的伦理、宗教、道德、法律等问题, 存在争议, 严重阻碍了干细胞技术用于人类疾病治疗的发展。i PS细胞实现将成熟体细胞诱导成具有分化潜能的干细胞, 使得干细胞技术不再受制于ES细胞所面临的伦理问题。
03诱导分化的调节因子及机制
干细胞诱导的调节因子及其调控机制尚未清晰, 要诱导产生某种类型的组织或器官, 必须了解各种细胞因子的作用机制及其作用的时期, 否则可能获得功能不完善的器官或组织。此外, 对于损伤修复中干细胞参与作用的机制与分化方向研究证据不足, 心肌再生干细胞疗法的假阳性问题, 以及c-kit阳性心肌干细胞在心机功能恢复中对心肌再生贡献引发的争议受到广泛关注。
04定向诱导
体外或体内诱导干细胞分化成组织特异性细胞或者使体细胞经中胚层细胞状态转分化为其他细胞类型目前还存在很多不确定性, 尤其对于肾脏、心脏等细胞谱系复杂的组织器官。采用干细胞治疗难以确保心脏祖细胞分化成功能性心室心肌细胞, 以及难以确保能将分化的细胞输送和集成到患者的心室肌中, 很难定向形成组织或器官。
05诱发肿瘤
国外一些科学家在诱导神经细胞时发现, 混杂未分化细胞移植会导致肿瘤, 在移植过程中, 部分诱导细胞会表现出致肿瘤性。目前, 使用的诱导因子有Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc, 但有些诱导因子, 如c-Myc虽然能够诱导干细胞的分化但使肿瘤的发生频率明显提高, 其对人类干细胞可能具有致肿瘤性。
06诱导器官和组织衰老
通过干细胞诱导获得的组织或器官, 虽然在形态和结构上是新生结构, 但是与其细胞核内遗传物质的衰老同步, 用患者细胞诱导产生的器官或组织无法保证正常功能。
07免疫排斥
干细胞疗法面临的瓶颈是移植后的免疫排斥。i PS细胞的产生被认为解决了ES细胞存在的免疫排斥问题, 但也有报道称i PS细胞诱发自身免疫反应。虽然细胞或器官移植后, 可使用免疫抑制剂抑制排斥反应, 但是长期使用免疫抑制剂有很大毒性及其他副作用。
伴随着干细胞科学的不断深入、干细胞技术的快速发展、干细胞监管法规的日益完善,干细胞科技在干细胞移植、干细胞新药、干细胞组织器官修复等众多领域的应用将越来越广泛,其所针对的适应证将逐年增加,成为解决众多临床未满足需求的重要生力军,为许多过去无计可施的疾病带来治疗的新希望。
美国干细胞体外培养精子技术北联世纪引进到国内了?
1994年,美国的研究人员发展了在小鼠间移植精原干细胞的方法。
1996年,科研人员将健康雄性老鼠的冷冻精原干细胞,植入了不能生育的雄性老鼠体内之后,后者顺利产生了精子。但是此后数年间,人造精子研究进展不大。
直到2003年初,日本研究人员宣布成功地把实验鼠的胚胎干细胞变成了精子细胞。
2004年,美国哈佛医学院的研究者报道,他们用雄性老鼠的胚胎干细胞培育出精子细胞,并且把这些精子细胞注入了卵子。这也是首次使用人造精子使卵子受精的报道。同年,新加坡科学家培育出鱼的精原干细胞,并从中培育出了活的成熟鱼精子。
2011 年,小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系首次于体外成功建立,该成果由英国科学家 Wutz 实验室、奥地利科学家 Penninger各自独立完成。
2012年,中科院团队证实单倍体孤雄干细胞具有可替代精子和快速传递基因修饰能力。以往的所谓“人造精子”都是将干细胞在体外分化变成一个精子,这样的精子是不能分裂,不能扩增的。但是这项研究的孤雄胚胎干细胞是可以在体外不断培养,不断传代的,它具有精子的特性。这是一个完全不同的概念,也是一个重大的突破。
2016年2月底,一支由中国科学院组成的联合科研团队,利用小鼠的胚胎干细胞,在体外培育出了具有生殖功能的精子细胞,并成功用其繁衍出小鼠后代。结果发表在《Cell Stem Cell》上。
最近,日本京都大学的研究人员在Cell Stem Cell
上发表的研究表明,小鼠多功能干细胞可以分化成有功能的精子,且这些精子可成功生产健康、可育的后代。多功能干细胞分化成精子,通常分为三个模仿自然发育的阶段:首先,干细胞分化为原始生殖细;然后分化为精原细胞,这是确定男性性别的过程;最后分化为精子。这项研究证明在小鼠上可行,为在试管中产生男性精子提供了很好的模型。
而最近,日本京都大学的研究人员在Cell Stem Cell 上发表的研究表明,小鼠多功能干细胞可以分化成有功能的精子,且这些精子可成功生产健康、可育的后代。
多功能干细胞分化成精子,通常分为三个模仿自然发育的阶段:首先,干细胞分化为原始生殖细;然后分化为精原细胞,这是确定男性性别的过程;最后分化为精子。这项研究证明在小鼠上可行,为在试管中产生男性精子提供了很好的模型。
科学家们也证明了多能干细胞具有分化为初始男性生殖细胞后,在体内可以继续发育成精子的潜力。
此研究通过体外培养与体内移植发育的结合,表明了多能干细胞具有分化为精子的能力。这为男性生殖细胞的体外发育提供了很好的范例,并在治疗男性不育症方面具有非常大的意义。
北联世纪精子体外培养技术成功实现通过提取睾丸组织培养出精子
1、在无菌操作环境下对睾丸组织进行取样,送实验室培养。
2、通过技术手段对睾丸组织进行分离,成功获得人体睾丸细胞。
3、将细胞接种在培养板中孵育,细胞附着在培养板上,而孵育出的雄性生殖细胞则保持悬浮状态,在对生殖细胞进行分离。
4、将分离出的雄性生殖细胞保存在湿润的培养箱中,让其分裂,并通过离心收集,收集完放置培养箱中继续孵育。
5、孵育过程中不定期观察添加培养基,保证细胞孵育过程中有足够的营养。
6、在培养20天后,通过分散器将来自3D培养的细胞消化成单细胞悬液。通过多种方法分析细胞、测序,以确定人的精子发生是否在体外发生。分离支持细胞和精原细胞,然后收集合格的精子,低温保存。
7、获得精子后,在实验室对女方进行取卵,和精子进行融合,获得受精卵,并植入孕母体内,10个月左右小孩出生。
什么时候有科学技术可以重塑植物神经
女娲补天般“补”脑?解放日报•上观新闻记者获悉,由中科院脑科学与智能卓越创新中心(神经科学研究所)陈跃军研究组、复旦大学附属儿科医院周文浩/熊曼研究组、美国威斯康辛大学张素春研究组合作发现,通过移植干细胞来源的神经细胞,可特异性修复大脑中受损神经环路,重塑神经功能,改善帕金森病模型动物的行为学障碍。2020年9月22日,该项研究成果在线发表于《细胞干细胞》上。
神经元是大脑的基本功能单元,我们脑内有上千种不同类型的神经元,神经元之间形成复杂而精确的网络连接(神经环路),是我们感知、思考和行为的基础。很多神经系统疾病,包括中风、脑外伤和神经退行性疾病(帕金森病和阿尔兹海默病等),都会导致脑内神经元的丢失和神经连接的破坏,进而产生严重的神经功能障碍,比如偏瘫、运动迟缓、肌肉僵直、学习记忆能力受损等。然而包括人在内的成年哺乳动物大脑神经再生能力十分有限,对于这些神经元丢失导致神经连接破坏和神经功能受损的疾病,临床上一直缺乏有效治疗措施。
通过脑内移植干细胞来源的神经细胞,替代脑内丢失的神经细胞的功能(干细胞治疗),是潜在的治疗措施之一。在成年疾病脑环境中,移植的神经细胞能否长出神经纤维,进而修复受损的神经环路仍然不清楚。更重要的是,这种修复作用是移植细胞随机整合的结果还是特异性的修复?这些都是神经系统疾病干细胞治疗领域亟待解决的关键问题。
针对以上问题,团队成员以帕金森氏病为模型,研究了成年脑内移植干细胞来源的神经细胞修复受损神经环路的可行性和机制。帕金森氏病是以静止性震颤、肌强直、运动迟缓等为主要表现的全球第二大神经退行性疾病,其主要原因是大脑黑质脑区的多巴胺能神经元进行性丢失。团队成员把遗传学标记的人多巴胺能神经元移植到帕金森氏病模型鼠受损的黑质脑区,结果发现,黑质脑区移植的人多巴胺能神经元长出大量神经纤维,移植的人多巴胺能神经元表现出和内源小鼠黑质多巴胺能神经元相似的电生理特性,接受相似的神经递质调控。这说明帕金森病模型小鼠脑内移植的人多巴胺能神经元特异性的修复和重建了受损的黑质-纹状体神经连接,并且其结构和功能与内源神经连接高度一致。
我国干细胞制备技术获得重要突破,该技术将会带来哪些影响?
该技术可以在治愈癌症方面做出巨大贡献。
我国干细胞制备技术获得重要突破,最重大,最有意义影响就是可以在攻克癌症方面取得进展。笔者认为:癌症是最痛苦,最耗费钱财疾病,如果能够依靠这种技术一举攻克癌症,无疑是整个医学界巨大飞跃。因为干细胞有很强分化潜力,于是科学家就尝试把溶瘤细胞注入干细胞。注入好之后,这些干细胞居然可以寻找癌细胞表面抗原,从而特异性杀灭癌细胞。这无疑是癌症治疗一个巨大飞跃,如果能推广开来,癌症治愈就像治愈感冒一样简单。笔者觉得:这项巨大发现离不开我国科研人员努力和科技创新精神。并且我国科研人员将会在此领域做出更大贡献。
除了治愈癌症外,该技术还有三个方面影响:让皮肤细胞变年轻,治愈糖尿病,或许可以断肢再生。以下详细说明这些影响:
1、该技术可以让皮肤变年轻:相关科研人员曾经把干细胞注入到人类伤口表面,结果发现伤口愈合时皮肤细胞表现出更强活性。经过分子测量显示,皮肤细胞生物钟倒转了30年。换句话说,该技术让皮肤变年轻了。
2、该技术可以治愈糖尿病:通过灵长类生物实验证明:该干细胞可以在胰脏处分化为胰岛细胞,于是受损胰岛细胞就可以通过外源干细胞注入来获得补充,于是胰岛素就可以正常分泌了。于是糖尿病就得到解决了。
3、该技术可以让断肢再生:目前,还不能确切知道此干细胞技术是否可以让断肢完全再生,但是科学家把干细胞注入到大白鼠残肢时,就发现了端面有骨芽细胞生长,周围伴随着成纤维组织和毛细血管,显示出断肢再生这一迹象。
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