诱导多能干细胞体外定向分化为雄性生殖细胞研究进展

诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS）是借助基因导入技术将某些转录因子导入人或动物的体细胞,使体细胞重编程而得到的多能性细胞。iPS细胞来源丰富,研究表明利用不同的载体诱导系统或不同的转录因子组合,多种体细胞都可被重编程为iPS细胞,如成纤维细胞、肝细胞、角质细胞及脐带血细胞等。作为干细胞中新的一员,iPS细胞在克隆形态、基因表达模式、表面标志物、拟胚体形成、畸胎瘤及嵌合体形成（小鼠）、分化能力等方面与胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）非常相似。与胚胎干细胞一样,在特定的诱导条件下,iPS细胞在体外可被诱导分化为多种细胞,如心肌细胞、血细胞、生殖细胞等,进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离,iPS细胞也成为细胞治疗及组织器官再生最有前景的种子细胞,在细胞替代性治疗、发病机理研究及新药筛选方面具有潜在价值。雄性不育不仅影响人类正常健康生活,对畜牧业的发展也极为不利。国内外的研究成果表明,给予适当的诱导物及诱导条件,人和小鼠的iPS细胞体外可被诱导分化为原始生殖细胞（primordial germ cells, PGCs）、精子细胞及其前体细胞。这些研究不仅避免了胚胎干细胞研究领域存在的取材困难、免疫排斥和伦理道德等问题,还为揭示雄性生殖细胞的发育机制及研究雄性不育提供了较好的研究平台。由人iPS细胞诱导得到的雄性配子可为患者提供自身的雄性配子产生后代,避免了免疫排斥问题,为未来治疗雄性不育带来曙光。iPS细胞体外诱导分化技术对现代畜牧业发展也具有巨大的潜在应用价值,可进行转基因动物的生产。现从不同的诱导剂、不同的培养条件及iPS细胞体外诱导分化优势等方面,对iPS细胞体外定向诱导分化为雄性生殖细胞的研究进展及应用前景进行综述和展望。     

细胞重编程与肿瘤发生

以体细胞重编程技术为代表的诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)已成为干细胞研究的热点.表观遗传学研究发现,DNA甲基化、组蛋白修饰等在基因转录调控过程中扮演着重要角色,对维持干细胞多能性起着关键作用.本文主要综述细胞重编程中的特定转录因子引起的表观遗传学变化与肿瘤发生...     

诱导性多潜能干细胞研究进展

通过转染特定的一个或多个基因将已分化的体细胞诱导成为多潜能干细胞,这种干细胞称为诱导性多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPS cells)。近年来关于iPS细胞的研究取得了举世瞩目的成就,多种已分化的体细胞都可以诱导成为iPS细胞,而且可以进一步将iPS细胞诱导成具有特定功能的细胞,称为诱导性细胞。这些研究极大地促进了细胞生物学、表观遗传学和发育生物学的研究,并且为人类再生医学和特异的细胞治疗带来了更美好的希望。对iPS细胞和诱导性细胞的最新研究状况进行了综述。     

间充质干细胞应用研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有高度自我更新、多向分化潜能和低免疫原性的干细胞,来源广泛,从骨髓、脐带血、脂肪、牙髓等多种组织中均可获得,因在不同的诱导环境下可分化为多种组织和细胞,如神经细胞、心肌细胞、骨、软骨、胰岛细胞等,使MSCs在治疗自身免疫性疾病、神经系统疾病、心血管疾病及血液系统疾病等方面有重要的研究和应用价值。结合MSCs的生物学特性综述了其在疾病治疗中的应用及进展。     

鸭胚脐带间充质干细胞的分离培养及其生物学特性

为了给脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs)的临床应用提供依据,以鸭胚UCMSCs为研究对象,采用胶原酶Ⅳ消化法分离脐带间充质干细胞,用表面标记分子CD29,CD44,CD71,CD73对纯化细胞进行鉴定,建立了鸭胚UCMSCs的体外培养体系。结果表明,UCMSCs能够诱导分化为脂肪细胞、成骨细胞,证明了鸭胚UCMSCs的多能性。     

雄性多能性生殖干细胞及其应用于制作转基因动物的潜能

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是雄性动物体内唯一可以将遗传信息遗传给后代的成体干细胞,具有自我更新和分化为精子的能力.对于小鼠而言,随着精原干细胞体外培养体系的逐渐建立和完善,人们不仅对精原干细胞自身的增殖和分化调节机制有了较深入的了解,同时也发现了精原干细胞在再生医学和转基因动物领域具有其独有的优越性,目前的研究结果已经可以通过安全的途径将小鼠精原干细胞诱导转变为和胚胎干细胞功能相似的多能性干细胞,同时也实现了通过异体移植精原干细胞的方式来制作转基因小鼠和大鼠.这些研究结果让人们看到了精原干细胞对人类再生医学和制作大型转基因动物具有巨大的应用潜力.本文将对通过诱导精原干细胞获得的多能性干细胞的研究现状及其用于制作大型转基因动物所面临的问题和可能的解决途径加以概述和总结.     

MicroRNA在多能干细胞的表达与功能

具有自我更新能力和多向分化潜能的胚胎干(ES)细胞及诱导多能干(iPS)细胞在再生医学领域有着巨大的应用潜力。目前获得多能干细胞的效率依然偏低,与干性获得及维持相关的调控机制尚不十分明确,严重制约了多能干细胞的进一步研究与应用。近年的研究表明,microRNAs(miRNAs)不仅在ES细胞增殖分化、维持多能性方面具有重要的调控作用,在诱导体细胞形成iPS细胞的过程中也扮演着重要角色。有关miRNAs在ES细胞以及iPS细胞的表达与调控研究的新进展,为多能干细胞的进一步研究提供了新思路与新方法。本文侧重就miRNAs在ES细胞和iPS细胞的表达及其在细胞增殖分化、干性维持等方面的功能进行综述,以供相关研究参考。     

诱导多能干细胞(iPSCs)及其医疗应用的研究进展

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells)的研究是现阶段生命科学领域的热点之一,它建立了一种全新的、相对易操作而较稳定的体细胞核重编程方法,在生物学基础研究和临床应用方面具有潜在的价值。然而,研究过程中发现iPS细胞存在诱导频率过低、致瘤性、临床应用安全等一系列问题。目前,iPS细胞的研究主要集中于诱导方法的优化、iPS细胞转化率的提高以及iPS细胞癌变风险的降低等方面,并且在多个领域取得了重大突破。文中主要综述了iPS细胞的研究历程、iPS细胞的最新研究进展及其在医疗领域的应用前景。     

骨髓间充质干细胞移植治疗阿尔茨海默病研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种胆碱能和多巴胺能神经元退行性疾病。目前主要通过药物治疗,但是药物对晚期AD治疗效果不佳。随着细胞治疗技术的逐渐发展,细胞移植研究成为热点。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是一种存在于骨髓中的非造血干细胞,具有多向分化的潜能。将BMSCs应用于AD的治疗为治疗神经退行性疾病提供了新的思路和方法。目前国内外对BMSCs移植治疗AD的研究已有很多,研究成果丰硕,但真正将这项技术运用到临床还有许多困难。综述了AD和BMSCs的研究进展,及BMSCs移植治疗AD的研究现状。     

成年昆明小鼠雄性生殖干细胞的分离培养及其多能性研究

【目的】从成年昆明小鼠睾丸组织中分离具有多能性的雄性生殖干细胞(Male germline stem cells,mGSCs)。【方法】采用机械法和2步酶消化法分离出成年昆明小鼠的精原细胞,经差速贴壁后,培养在小鼠胎儿成纤维细胞(MEF)饲养层上,2周后得到类胚胎干细胞(ESCs)样mGSCs。对得到的mGSCs进行碱性磷酸酶(AP)染色、免疫荧光染色、RT-PCR、体内分化等检测。【结果】mGSCs具有类似ESCs的形态和多能性,AP染色呈阳性,免疫荧光Oct4、Vasa染色呈阳性,RT-PCR检测其表达Oct4、Nanog、Sox2等多能性基因和Vasa、C-kit等生殖细胞的标记基因,在免疫缺陷鼠体内能形成畸胎瘤,组织学检测其可形成包括3个胚层在内的多种类型细胞。【结论】从成年昆明小鼠睾丸分离的精原细胞,在体外培养去分化形成了具有类ESCs生物学特性的mGSCs,mGSCs既具有多能性,也具有生殖细胞的基本生物学特性。     

胚胎干细胞与胚胎生殖细胞

胚胎干细胞与胚胎生殖细胞同属于胚胎源的多潜能干细胞。胚胎干细胞是从附置前胚胎内细胞团分离而来的,而胚胎生殖细胞来自胎儿原始生殖细胞。二者在现代生命科学的各个领域都有着广阔的应用前景。对胚胎生殖细胞的特性,胚胎干细胞与胚胎生殖细胞的异同以及二者的应用前景作一综述。     

小鼠胚胎干细胞单层定向诱导分化为肝样细胞的研究

在建立小鼠胚胎干细胞(ES细胞)无饲养层单层培养体系的基础上,使用丁酸钠(NaB)和表皮生长因子(EGF)作为前期诱导分化剂,诱导分化7 d,再用肝细胞生长因子(HGF)和地塞米松(Dex)诱导分化12 d,建立了体外两步法单层诱导ES细胞分化为肝样细胞的方法,并对诱导分化所得的肝样细胞从形态学、基因表达、蛋白分子标记及细胞功能等方面进行了检测,证明了分化所得细胞为肝细胞,肝细胞分化率为41.67%,为肝细胞来源提供了新的方法。     

NIH guidelines. Researchers get green light for work on stem cells

The National Institutes of Health (NIH) issued final guidelines last week allowing NIH-funded researchers to derive human pluripotent stem cells from fetal tissue, but not from embryos. Scientists may also work with embryonic stem cells, but may obtain them only from private sources and must ensure that derivation meets certain ethical conditions. The NIH spent nearly a year finalizing the guidelines, which researchers hope will allow work leading to the improved treatment of diabetes, Parkinson's, and other diseases.     

Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells

Somatic cell nuclear transfer allows trans-acting factors present in the mammalian oocyte to reprogram somatic cell nuclei to an undifferentiated state. We show that four factors (OCT4, SOX2, NANOG, and LIN28) are sufficient to reprogram human somatic cells to pluripotent stem cells that exhibit the essential characteristics of embryonic stem (ES) cells. These induced pluripotent human stem cells have normal karyotypes, express telomerase activity, express cell surface markers and genes that characterize human ES cells, and maintain the developmental potential to differentiate into advanced derivatives of all three primary germ layers. Such induced pluripotent human cell lines should be useful in the production of new disease models and in drug development, as well as for applications in transplantation medicine, once technical limitations (for example, mutation through viral integration) are eliminated.     

Reprogramming of the pig primordial germ cells into pluripotent stem cells: a brief review

Primordial germ cells (PGCs) are regarded as unipotent cells that can produce only either spermatogonia or oocytes. However, PGCs can be converted into the pluripotent state by first dedifferentiation to embryonic germ cells and then by reprogramming to induce them to become pluripotent stem cells (iPSCs). These two stages can be completely implemented with mouse cells. However, authentic porcine iPSCs have not been established. Here, we discuss recent advances in the stem cell field for obtaining iPSCs from PGCs. This knowledge will provide some clues which will contribute to the regulation of reprogramming to pluripotency in farm species.     

Differentiation of embryonic stem cell lines generated from adult somatic cells by nuclear transfer

Embryonic stem (ES) cells are fully pluripotent in that they can differentiate into all cell types, including gametes. We have derived 35 ES cell lines via nuclear transfer (ntES cell lines) from adult mouse somatic cells of inbred, hybrid, and mutant strains. ntES cells contributed to an extensive variety of cell types, including dopaminergic and serotonergic neurons in vitro and germ cells in vivo. Cloning by transfer of ntES cell nuclei could result in normal development of fertile adults. These studies demonstrate the full pluripotency of ntES cells.     

胚胎干细胞体外定向诱导分化研究进展

胚胎干细胞是由早期内细胞团分离的一种多潜能细胞 ,在体外分化抑制培养时 ,可保持未分化状态而无限增殖。一旦撤除分化抑制因素 ,或添加适当的诱导剂 ,ES细胞可分化为内胚层、中胚层和外胚层的多种类型的特化细胞。文章综述了体外定向诱导 ES细胞分化为造血细胞、心肌细胞、神经细胞、脂肪细胞、胰岛细胞、内皮细胞、上皮细胞、成骨细胞、软骨细胞和黑素细胞等的途径和方法。