体细胞重编程为诱导多能干细胞的研究进展

诱导多能干( induced pluripotent stem,iPS)细胞在维持多能的同时能够持续自我更新。由于诱导多能干细胞能够创造病人特异或者疾病特异的多能干细胞,这些细胞对于研究疾病的机理和药物的发现非常有用。作者主要从iPS细胞建立的优化、被重编程的细胞类型、iPS细胞的发育潜能、iPS细胞产生的2种模型及iPS细胞的应用等5个方面进行了综述。     

诱导性多能干细胞研究及临床应用

自从2006年研究者利用重编程技术发现诱导多能干细胞(iPSCs)以来,iPSCs一度成为科学家们在干细胞领域研究的热点,这是继胚胎干细胞(ESCs)之后又一能够进行自体细胞移植、组织工程学研究、药物筛选、药物安全性检测研究和体外疾病模型研究等方面得到广泛应用的细胞来源。目前iPSCs应用于临床实践还有一段距离,但因其在再生医学方面的优势,在临床应用上有很好的应用前景。     

羊诱导多能性干细胞研究概况

体细胞重编程是产生干细胞的重要途径。体细胞内导入特定的诱导因子,可将其重编程为诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs),iPSCs同胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)一样具有自我更新并维持未分化状态的能力。利用小分子化合物组合进行体细胞重编程,使iPSCs技术向安全应用更近一步。羊方面已经获得了iPSCs,并生产出了iPSCs嵌合羊。本文主要从体细胞重编程、iPSCs诱导方法、诱导因子和iPSCs鉴定研究现状作一综述。     

诱导多能干细胞技术在猪转基因研究中的应用前景

长期以来,猪都是科学研究中重要的生物模型,转基因猪在生物模型、器官移植和动物良种繁育等方面有着极其重要的研究及应用价值,而现在的转基因克隆猪的成功率及成活率都普遍偏低。诱导多能干细胞技术在再生医学和畜牧业等领域有着广泛而诱人的应用前景,但目前还较少被应用于转基因猪的研究中。作者对转基因技术和诱导多能干细胞技术的发展历程,特别是诱导多能干细胞技术在猪转基因研究中的应用进行简述,以期为开展相关研究的科研人员提供一定的参考。     

诱导多功能干细胞在畜牧业生产中应用的研究进展

诱导多功能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS细胞）的研究是当前生物技术领域研究的热点之一,如果家畜的iPS细胞诱导成功,将iPS细胞诱导技术、转基因技术和细胞核移植技术相结合,在家畜的遗传育种,尤其是在转基因育种、转基因生物反应器等方面具有极大的科研及应用价值。笔者就iPS细胞的研究概况、生物学特性、及其在畜牧业生产中的应用前景作了阐述,同时初步探讨了尚需解决的学术及技术问题。     

诱导性多能干细胞研究进展

诱导性多能干细胞(iPS细胞)技术是近几年新发展起来的一种分子生物学技术,该技术采用体外导入Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4等4个转录因子可将小鼠体细胞直接重构成为ES细胞样的多潜能细胞,并命名这类细胞为诱导性多潜能干细胞(即iPS细胞)。同样转染上述因子或Oct4、Sox2、Nanog、LIN28等4个因子也能够使人类体细胞重构为iPS细胞,进一步研究表明iPS细胞具有与人类ES细胞相似的基本特征。然而,不论是作为载体的病毒,还是植入的基因都具有致癌的风险,从而限制了iPS细胞的临床应用前景。为克服iPS细胞致癌的风险,科学家们研究出了不借助病毒、安全地将普通皮肤细胞转化为iPS细胞的方法。由此表明iPS细胞将在临床医学、再生医学和药物筛选、疾病动物模型的建立等领域中具有广阔的应用前景。     

禽类多能性干细胞研究进展

胚胎干细胞是未分化的具有增殖和自我更新能力的细胞,并且能分化成所有类型的体细胞以及生殖细胞。它们提供了早期胚胎分化的体外模型,也是基因操作的重要靶细胞。禽类多能性干细胞培养最重要的应用领域是以干细胞体外遗传修饰、鉴定为技术平台的家禽转基因技术。通过此技术对禽类基因进行遗传修饰与操作,在胚胎发育基础研究、转基因禽类生产及家禽育种等方面有巨大的应用前景。但是禽类多能性干细胞培养的许多基本问题仍亟待解决,如探索其建系的培养条件、揭示其维持多能性和增殖能力的分子机制等。文章综述了禽类多能性干细胞的分离方法、体外分化能力、嵌合体形成以及基因修饰方面的研究进展及目前的研究局限。     

五指山小型猪诱导多能干细胞的前景分析

作者概述了五指山小型猪在生命科学和医学研究上所具有的独特优势,分析了目前猪诱导多能干细胞技术发展现状和存在的问题,阐明了采用重组蛋白和小分子化合物诱导多能干细胞的优势,展望了五指山小型猪诱导多能干细胞的发展前景。     

犬间充质干细胞的研究进展和临床应用

间充质干细胞是一种具有自我复制能力和多向分化潜能的多能干细胞,在兽医临床逐渐成为研究的热点。犬是一种理想的实验动物模型,经常被用于新药或治疗方法的疗效与安全性测试。犬间充质干细胞在犬病治疗上的应用将有助于人类疾病的研究,而目前犬间充质干细胞的分离方法、培养条件、纯化技术、鉴定方法等基础性研究仍较少,临床应用的标准还没有建立,治疗疾病的范围仅限于骨与软骨损伤的修复和炎症性疾病等。为此,综述犬间充质干细胞的来源、鉴定方法、临床应用和存在的问题,以期为相关研究人员提供参考。     

犬脂肪干细胞的分离培养与鉴定

为了研究脂肪干细胞(Adipose-derived stem cells,ASCs)体外培养方法及其生物学特性,将ASCs应用于小动物临床治疗,本试验用犬进行了脂肪干细胞的分离、培养和鉴定。犬脂肪干细胞(Canine adipose-derived stem cells,cASCs)体外培养生长良好,呈细长梭形。第3代(P3)细胞诱导2周后,成脂诱导组经油红O染色可见细胞内脂滴积累;成骨诱导组经碱性磷酸酶(Alkalinephosphatase,AKP)及VonKossa染色,AKP、钙结节均呈阳性表达。第3代至第5代(P3^P5)细胞流式细胞检测结果显示,所分离细胞稳定高表达间充质干细胞(MesenchymalStem Cells,MSCs)标志CD29、CD44、CD90(>90%),不表达造血细胞标志CD45(<2%)。培养结果显示,从犬镰状韧带和皮下脂肪均可分离出cASCs。cASCs取材方便,易于体外培养,多次传代及冻存对cASCs的生物学性质无明显影响。eASCs有望成为国内动物医学临床研究和治疗的重要干细胞来源。     

哺乳动物PGCs用于多能性干细胞培养的研究进展

综述了哺乳动物原始生殖细胞（PGCs)研究进展；归纳了PGCs用于多能干细胞培养的影响因素，阐述了PGCs用于干细胞培养研究中存在的问题及其前景。     

胰腺干细胞分化为胰岛细胞的诱导方法

糖尿病作为全球范围内的代谢性常见疾病,严重影响着患者的生命质量。常规的药物和胰岛素注射并不足以根治糖尿病。近年来,逐渐发展起来的干细胞的相关研究,有望从根本上治愈糖尿病及其并发症,因而成为治疗糖尿病的研究热点。而利用干细胞医治糖尿病的关键点是明确干细胞的来源及分化为胰岛细胞的诱导方法。论文针对胰腺干细胞存在部位及诱导方法的研究概况做一综述。     

Isolation of Canine Mammary Cells With Stem Cell Properties and Tumour-Initiating Potential

Recent data suggest that mammary carcinogenesis may be driven by cancer stem cells (CSCs) derived from mutated adult stem cells, which have acquired aberrant cell self-renewal or by progenitor cells that have acquired the capacity for cell self-renewal. Spontaneous mammary cancers in cats and dogs are important models for the understanding of human breast cancer and may represent alternative species model systems that can significantly contribute to the study of human oncogenesis. With the goal of identifying markers for isolating human breast CSCs, we have generated a canine model system to isolate and characterize normal and CSCs from dog mammary gland. Insight into the hierarchical organization of canine tumours may contribute to the development of universal concepts in oncogenesis by CSCs. Cells with stem cell properties were isolated from normal and tumoural canine breast tissue and propagated as mammospheres and tumourspheres in long-term non-adherent culture conditions. We showed that cells obtained from spheres that display self-renewing properties, have multi-lineage differentiation potential, could generate complex branched tubular structures in vitro and form tumours in NOD/SCID mice. We analysed these cells for the expression of human stem and CSC markers and are currently investigating the tumour-initiating properties of these cells and the hierarchical organization of normal and neoplastic canine mammary tissue.     

犬脂肪间充质干细胞的分离培养及分化潜能研究

为获得犬脂肪间充质干细胞,本试验取犬腹股沟皮下脂肪组织,分别利用组织培养法和酶消化法分离犬脂肪来源间充质干细胞,对比观察不同来源细胞的形态和增殖特征,并通过诱导液促进细胞向成骨细胞和成脂细胞方向分化,检测其分化潜能。结果表明,通过组织培养法培养的青年犬脂肪组织,可获得大量脂肪间充质干细胞,该细胞生长旺盛,形态均一,可分化为碱性磷酸酶染色阳性的成骨细胞和油红O染色阳性成脂细胞。组织培养法分离培养犬脂肪间充质干细胞操作简单,可为细胞移植治疗等研究提供充足的细胞来源。     

细胞自噬对犬骨髓间充质干细胞干性的影响

本研究旨在探讨细胞自噬对犬骨髓间充质干细胞（cBMSCs）干性的影响。分离培养cBMSCs，将其分为对照组、使用雷帕霉素促进细胞自噬的雷帕霉素组、使用3-MA抑制细胞自噬的3-MA组，于药物处理12、24、48 h后收集细胞，利用间接细胞免疫荧光法检测自噬微管相关蛋白1轻链3 Ⅱ（LC 3Ⅱ）的蛋白表达水平；荧光定量PCR检测自噬相关基因LC 3、Beclin 1、自噬相关基因7（Atg 7）以及干性相关基因性别决定基因相关转录因子2（Sox 2）、特异AT序列结合蛋白2（Satb 2）mRNA转录水平；通过茜素红染色检测经成骨诱导的cBMSCs的成骨分化能力，通过油红O染色检测经成脂诱导的cBMSCs的成脂分化能力。结果显示：雷帕霉素组的LC 3Ⅱ蛋白表达量上调，3-MA组则为下调。雷帕霉素组干性相关基因与自噬相关基因在不同时间点的表达水平均有不同程度的上调，且随感染时间的延长呈上调趋势；3-MA组干性相关基因与自噬相关基因的mRNA转录水平在不同时间点不同程度降低，且随感染时间延长呈下调趋势。成骨诱导试验中雷帕霉素组cBMSCs形态变化最明显，且矿化面积较大，3-MA组细胞矿化面积小；成脂诱导试验中雷帕霉素组脂滴数量少，3-MA组脂滴数量多且聚集程度高。在一定程度上促进cBMSCs自噬水平可以更好地维护其干性并提高成骨分化能力，为优化治疗中cBMSCs的质量提供理论基础和技术支持。     

绵羊胚胎成纤维细胞饲养层用于培养人诱导性多能干细胞的效果研究

试验在体外分离培养1月龄绵羊胚胎成纤维细胞（sheep embryonic fibroblast，SEF），经丝裂霉素C处理后探讨其作为诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）体外培养饲养层的可行性。试验以SNL饲养层细胞为对照，人iPSC（hiPSC）为培养对象，通过形态学观察、碱性磷酸酶（AP）染色、以及实时荧光定量PCR和免疫细胞化学对hiPSC标志基因mRNA和蛋白表达的检测，比较了SEF细胞和SNL细胞作为干细胞饲养层的效果。结果表明，在试验期内，与SNL饲养层体外培养的hiPSC相似，SEF饲养层体外培养的hiPSC在形态上呈集落样生长，增殖速度快；AP染色呈蓝紫色，能够维持未分化状态；能正常表达多能性标志基因。两种饲养层细胞培养的hiPSC多能性标志基因c-Myc、Klf4、OCT4和SOX2 mRNA的表达以及OCT4、SOX2、SSEA4和TRA-1-60蛋白的表达并无显著差异（P>0.05）。本研究结果初步表明SEF可作为体外培养iPSC的饲养层细胞，为进一步建立可表达促生长因子的基因修饰SEF细胞系奠定了基础。     

胰腺干细胞体外诱导分化研究进展

胰腺干细胞是一种多能干细胞,具有无限分裂和永久自我更新的能力,可在特定因素的影响或诱导下,分化成胰腺导管、胰岛、外分泌腺泡等特定胰腺组织类型,甚至肝细胞.由胰腺干细胞诱导分化的胰岛β细胞在治疗Ⅰ型糖尿病和纠正部分Ⅱ型糖尿病中具有重要意义.论文就胰腺干细胞的存在部位、诱导干细胞为胰岛β细胞的生物活性物质、诱导分化为胰腺β细胞的方法及调控胰腺干细胞分化的信号通路等方面做一综述.