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。     

小分子化合物促进体细胞重编程为多能干细胞的研究进展

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iP SCs)是指通过转入外源转录因子将体细胞重编程为具有胚胎干细胞(embryo stem cells,ESCs)特性与功能的一种细胞。iP SCs在细胞治疗、体外疾病模型建立与机理研究、药物发现及评价等方面有着巨大的潜在应用价值。近年来,重编程技术发展快速,然而仍处在了解细胞重编程机制的早期阶段。小分子化合物作为一种简单的操作工具,可以调控细胞的不同信号通路、表观遗传及新陈代谢等。在重编程过程中,它能够显著提高iP SCs的重编程效率,可以替代相关转录因子进行重编程,也可以促进初始态多能性(Na6ve)的转化。文章旨在总结近几年来小分子化合物在诱导体细胞重编程中的作用,为进一步完善iP SCs重编程技术提供参考。     

牛多能干细胞研究进展

多能干细胞（PSCs）是一类能够无限自我更新的细胞,能够分化成各种类型的组织,促进基因编辑和再生领域发展。牛作为最常见的家养有蹄类动物之一,具有很高的经济价值和遗传潜力,因此衍生稳定的牛多能干细胞对理解牛胚胎发育分子机制有着积极作用。目前,人们已在牛胚胎干细胞（bESCs）和诱导多能干细胞（biPSCs）方面做了诸多研究,但建立与小鼠和人类相当的bESC仍具有挑战性。文章重点综述了牛胚胎干细胞的各种衍生方式以及多能性维持的内部信号通路和外部微环境的相互作用,并介绍了诱导多能干细胞、扩展潜能干细胞的特点,以期为牛干细胞的相关领域提供参考。     

诱导多能干细胞治疗动物骨骼病的研究进展

由于骨骼疾病恢复所需时间较长、动物不配合治疗等原因,给动物骨骼疾病治疗带来了较大困难,缩短治疗周期将会大大提高动物骨骼疾病治疗的成功率,而传统方法已无法再超越目前的治疗周期。诱导多能干细胞(IPS)具有强大的增殖和分化能力,可分化为修复骨骼病所需的多种细胞以及细胞因子等,这为加速动物骨骼疾病痊愈带来了新的希望。论文对IPS的研发历程及优势,IPS向骨细胞分化,IPS在治疗骨骼病中的应用等方面进行了综述,并对其治疗动物骨折的前景进行了展望。     

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。     

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。     

一种崭新的获取多能性干细胞的技术——诱导多能性干细胞

人的胚胎干细胞(ES)在药物筛选、疾病诊治与机理研究等方面的应用前景诱人。但由于材料来源、伦理压力及操作技术等因素的限制,发展较为缓慢。最近,人们通过4个外源基因转染,发现可以直接诱导体细胞为多能性干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)。该方法不仅避免了以往获取ES所涉及的伦理争论,且操作简单、材料来源丰富,有望根据病人需要获取其特异性的治疗材料,实现免疫配型,解决免疫排斥问题。因此,iPS的理论和实践意义非常重要。本文综述了iPS的研究现状、iPS的应用实例与前景及iPS存在的问题等。     

miRNA对干细胞重编程的影响

miRNA在胚胎干细胞(ES)细胞的自我更新及多能性中扮演重要角色,国内外研究结果表明,在体细胞形成诱导性多能干细胞(IPS)的过程中,许多miRNA与Sox2、Oct4和Nanog等调控因子组成调控网络。miRNA在细胞周期、重编程及表型建立过程中也起着重要的调控作用。另外,在IPS细胞形成中,miRNA很有可能代替关键转录因子。     

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。     

获得多能干细胞的方法和新进展

直接从病人体内获得多能干细胞是再生医学研究的最终目标之一.将体细胞转化为多能干细胞的再程序化方法已经被广泛研究.本文综述了将分化细胞再程序化为多能干细胞的四种方法:核移植、细胞融合、培养和限定性因子诱导.从分子和功能水平上论述了不同方法中细胞再程序化的鉴定标准.我们下一步研究目标应该着眼于从分子和生物学水平上彻底解密细胞再程序化的机制,以期为干细胞研究者进行更深入的研究提供借鉴.     

哺乳动物细胞核重编程方法学研究进展

多莉羊的成功克隆表明分化细胞在环境因素的影响下可以重编程为胚胎的全能状态,此后体细胞核移植一直是细胞核重编程研究的有力工具。但是技术操作上的繁琐及其伦理上的约束限制了核移植在许多国家的应用。细胞移植、细胞融合、细胞提取物、体外建立诱导模型等方法可以直接并有效地改变细胞命运,并越来越多地应用到细胞核重编程的研究中。已发现卵母细胞、胚胎干细胞、胚胎生殖细胞、畸胎癌细胞、成体干细胞、甚至终端分化的体细胞都有使细胞核重编程的能力,但是在重编程过程中发挥作用的关键因子还不清楚。     

小鼠胚胎干细胞裂解液诱导鸡胚成纤维细胞发生重编程的研究

本研究采用小鼠胚胎干细胞(ESCs)裂解液与鸡胚成纤维细胞共孵育,通过形态学观察和多能性检测,旨在探讨小鼠ESCs裂解液逆转化鸡胚成纤维细胞为多能干细胞的可行性。结果表明:与小鼠ESCs裂解液共孵育的鸡胚成纤维细胞均变为圆形细胞,形成了42.33个细胞集落;经AKP染色以及Oct-4和SSEA-1免疫细胞化学染色,均呈阳性反应,表现出一定的多能干细胞特性;经核型分析表明这些细胞来源于鸡胚成纤维细胞。单独的重编程操作过程和与鸡胚成纤维细胞裂解液共孵育均无法将鸡胚成纤维细胞重编程为具有ESCs特征的细胞,说明参与重编程鸡胚成纤维细胞的物质来源于小鼠ESCs裂解液。因此,ESCs裂解液诱导体细胞重编程逆转化为多能干细胞的作用能够在小鼠和鸡之间发生。     

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。     

哺乳动物体细胞重编程机制的研究进展

体细胞重编程面临的进程缓慢和效率低下等问题,限制了其向临床应用的转化,该过程涉及细胞内基因表达的变化,认识和调控DNA的表观修饰是成功重编程的关键。本文对体细胞重编程过程中基因表达的表观影响以及去分化和转分化的表观控制进行了阐述,并综述了通过表观遗传修饰或信号转导途径增强重编程效率或替代特殊重编程转录因子的物质,不仅有利于阐明体细胞重编程的机制,也为仅采用化学物质即可诱导出多能干细胞的研究提供参考。     

胚胎干细胞向神经细胞定向诱导分化方法的研究进展

胚胎干细胞具有自我更新和多向分化潜能,有望成为治疗神经系统疾病重要的种子细胞来源。如何高效地诱导胚胎干细胞向特定神经细胞分化是目前研究的热点。本文就胚胎干细胞定向分化成神经细胞的3种方法:RA诱导法、谱系选择法和SDIA法及其移植研究做一综述。     

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.     

哺乳动物体细胞核移植胚胎发育中表观重编程的研究进展

体细胞核移植（somatic cell nuclear transfer,SCNT）是一种能将已分化的体细胞重编程为全能胚胎的繁殖生物技术,在良种扩繁、濒危物种保护和治疗性克隆等方面有着广泛的应用前景,但极低的克隆效率、克隆动物胎盘异常、出生后胎儿畸形等严重限制了该技术的实际应用。造成克隆效率低和胚胎发育异常的主要原因是供体核表观遗传重编程错误或不完全。1958年,将非洲爪蟾（Xenopus laevis）幼体肠细胞核移入去核卵母细胞,获得了第1例SCNT动物个体;1986年,通过电融合1个卵裂球与去核卵母细胞成功获得了3只存活的羔羊;1997年,将成年母羊的乳腺上皮细胞与去核卵细胞电融合,获得首个SCNT哺乳动物"多利",开启了克隆时代,目前牛、小鼠、山羊、猪、欧洲盘羊、家兔、家猫、马、大鼠、骡子、狗、雪貂、狼、水牛、红鹿、单峰骆驼、食蟹猴等相继成功克隆,其中最引人瞩目的是2018年食蟹猴的成功克隆。作者通过将SCNT胚胎与受精胚胎的发育进行对比,阐述了SCNT过程中DNA甲基化、组蛋白修饰、基因组印迹、染色体状态等的重编程过程和缺陷,并从表观修饰剂、组蛋白去甲基化酶、抑制Xist表达、补充鱼精蛋白和精子RNA方面探讨单独或联合消除表观遗传重编程障碍对克隆效率的影响。随着低样本量测序技术的发展和完善,人们能够在SCNT胚胎中检测到更详细的全基因组表观遗传修饰图谱,进一步揭示SCNT胚胎表观遗传重编程中的缺陷,为提高克隆效率提供了线索。通过上述内容的阐述,希望为后续开发联合消除多种表观遗传障碍而提高克隆效率的策略和思路。     

添加不同因子对绵羊类胚胎干细胞多能性的影响

为筛选出更有利于维持绵羊类胚胎干细胞(oESC-like cell)多能性的因子,在基础培养基N2B27/CH中,分别添加PD、PD+hLIF、PD+BPM4、PD+hLIF+BMP4,通过比较分析,初步筛选出了比本实验室原培养体系(N2B27/CH+bFGF)更利于维持oESC-like多能性的培养基添加因子。结果显示:基础培养基中添加PD、PD+hLIF后细胞生长较好,细胞之间的结合更加致密;各种培养基培养物都表达AKP与Sox2、Oct4免疫荧光蛋白等oESC-like多能性标志;4种不同培养基与bFGF相比,细胞的生长速度减慢;在基础培养基N2B27/CH中添加PD和PD+hLIF使多能性候选基因Lin28与c-Myc表达量极显著升高(P<0.01),Nestin的表达量极显著下调(P<0.01),加入PD+hLIF使Oct4表达量极显著上调(P<0.01)。因此,在oESC-like基础培养液N2B27/CH的基础上,添加PD或PD+hLIF更有利于oESC-like细胞多能性维持。