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干细胞知识

诱导全能干细胞是什么(诱导多能干细胞在医学中的意义)

max2023-03-03干细胞知识56

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什么是诱导多能干细胞

通过采用导入外源基因的20度冲击用到28度有问题吗方法使体细胞去分化为多能干细胞,对于这类干细胞我们称之为诱导多能干细胞

iPS技术

iPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破,它回避了历来已久的伦理争议,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,使干细胞向临床应用又迈进了一大步。随着iPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新,它在生命科学基础研究和医学领域的优势已日趋明显。

美国哈佛大学研究人员采取添加特殊化合物的方法,将体细胞制造IPS的效率提高了100多倍。目前这项研究在大鼠实验中已获得成功,而在制造人类IPS时也可采取同样方法,以提高效率。该成果被业界称为IPS研究中的一大进步。

IPS是由一些多能遗传基因导入皮肤等细胞中制造而成。在制造过程中,美国研究人员使用了4种遗传基因,同时加入了7种包括可阻碍特定蛋白质合成的物质和酶在内的化合物,以研究其各自的制造效率。研究结果显示,没有添加化合物时,遗传基因的导入效率为0.01%—0.05%,而加入了一种叫“巴尔普罗酸”的蛋白质合成阻碍剂之后,导入效率竟升至9.6%—14%。

什么是诱导多能干细胞?

诱导多能干细胞是对成熟细胞“重编程”得到的,像胚胎干细胞一样具备分化成多种细胞的潜力,可用于修复受损的组织和器官。

“基因剪刀”指CRISPR基因编辑技术,用它能像在电脑上编辑文章一样,精确查找一串代码在基因组中的位置,进行删除或修改。

美国格拉德斯通研究所日前发布新闻公报说,该所研究人员发现,用“基因剪刀”对基因组进行一处修改,就能使皮肤细胞实现重编程,转变成干细胞。相关论文发表在新一期美国《细胞-干细胞》杂志上。

每个细胞都拥有生物的全套基因组,其具体身份和功能取决于哪些基因处于工作状态。在皮肤细胞里,与皮肤功能相关的基因打开,其他基因关闭。要把它变成干细胞,就要关闭皮肤相关基因,打开与干细胞功能相关的基因。

在以往研究中,人们一般用几种称为转录因子的蛋白质,来调整基因组代码读取过程、改变各基因的工作状态;另一种方法是用化学物质刺激细胞。直接修改基因组培育出干细胞,这还是第一次。

诱导多能干细胞是什么?

诱导多能干细胞是对成熟细胞重编程得到的,像胚胎干细胞一样具备分化成多种细胞的潜力,可用于修复受损的组织和器官。CRISPR基因编辑技术能精确查找一串代码在基因组中的位置,进行删除或修改。

每个细胞都拥有生物的全套基因组,其具体身份和功能取决于哪些基因处于工作状态。比如,在皮肤细胞里,与皮肤功能相关的基因打开,其他基因关闭。要把它变成干细胞,就要关闭皮肤相关基因,打开与干细胞功能相关的基因。

2006年,格莱斯顿高级研究员山中伸弥博士用4种被称为转录因子的关键蛋白处理普通的皮肤细胞,制造出了诱导多能干细胞。这些转录因子可改变各基因的工作状态。在上述研究的基础上,格莱斯顿高级研究员丁盛(音译)团队不使用转录因子,而是通过向细胞添加化学品混合物,制造出了诱导多能干细胞。

在最新研究中,丁盛团队又提供了制造诱导多能干细胞的第三种方法——使用CRISPR基因调控技术,直接操纵细胞的基因组。他们选取了两个只在干细胞中表达、且对多能特性至关重要的基因Oct4和Sox2,这两个基因能打开与干细胞功能相关的其他基因,并关闭无关基因。实验表明,用CRISPR激活两个基因中的任意一个,都能触发细胞重编程,使其变身为诱导多能干细胞,而激活操作只需对基因代码进行一处修改。

诱导多能干细胞的介绍

诱导多能干细胞最早是2006年由日本的两位科学家Kazutoshi Takahashi和Shinya Yamanaka报道,文章发表于。Shinya Yamanaka最终因此而获得2012年诺贝尔奖。2014年9月,一名罹患退行性眼病的日本患者将成为全球使用诱导多能干细胞(iPS)进行治疗的第一人。1诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPS cells)最初是日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)于2006年利用病毒载体将四个转录因子(Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc)的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。通过采用导入外源基因的方法使体细胞去分化为多能干细胞,对于这类干细胞我们称之为诱导多能干细胞(IPS,Induced Pluripotent Stem Cells)

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