诱导多功能干细胞在青光眼治疗中的应用研究进展

青光眼是一组以视神经萎缩和视野缺损为共同特征的疾病,青光眼和其他视神经疾病导致的视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)损伤和死亡是引起不可逆的视觉丢失或致盲的一个主要原因。诱导多功能干细胞衍生来的RGCs能够为青光眼提供一种新的细胞治疗法。并且,这些细胞能够在人类RGCs的研究进展、基因调控、神经生物学研究中开拓一个新的视野。本文就诱导多功能干细胞衍生的不同类型细胞在青光眼细胞替代治疗等方面的最新研究和应用进展作一综述,以探讨其临床应用前景。

体外定向诱导人工诱导多功能干细胞向心肌细胞分化

长期以来人们一直在研究心肌再生的可能性。人工诱导多功能干细胞由于其在跨越了胚胎干细胞所面临的医学伦理学问题的同时具有多分化潜能而成为人们研究的热点。在体外定向诱导人工诱导多功能干细胞向心肌细胞分化的试验中,研究者对细胞进行向心肌细胞分化的诱导,检测其分化效率;对分化的心肌细胞进行基因、蛋白水平的验证,并对细胞电生理特性进行比较分析,发现其与正常心肌细胞在各个方面均相似。这些研究为寻找心肌损伤后心肌细胞再生提供了理论基础,并为人们研究心肌细胞在疾病病因学、明确药物效能以及最终的患者特异性治疗方面有广泛的应用价值,为转化医学提供了前景。

体细胞核移植技术和诱导多功能干细胞技术的研究比较

本文主要对体细胞核移植技术和诱导多功能干细胞技术的具体操作过程、两种技术当前面临的问题以及他们的应用前景进行了简要说明.

脑卒中细胞治疗中诱导多功能干细胞的应用潜力

目的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,IPSCs),方法主要是借助于诱导已分化的一种成熟体细胞异位,对某一个或者某一些基因进行表达,进而重新整编得到的一种多功能干细胞。结果诱导多功能干细胞和胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)有着一定的相似度,不仅仅存在高度增值性,同时也存在多向分化潜能,可以分化成为神经元。结论 IPSCs具有无道德伦理障碍,无免疫排斥,取材方式简单、无创等优点,为脑卒中的细胞治疗提供了新的希望。现就近年来与i PSCs治疗脑卒中相关的研究作一综述。

诱导多功能干细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种多因素相关的复杂性疾病,临床主要表现为记忆力逐渐丧失和认知功能障碍.目前尚无有效的治疗方法.由AD病人来源的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)分化成的神经元具有AD的相关病理表现,是AD发病机制研究和潜在药物筛选的模型之一.由于iPSCs的分化潜能,iPSCs又能分化为不同类型的神经细胞改善AD的症状.iPSCs相关研究成为目前AD研究的热点之一.本文主要综述iPSCs在AD病理机制研究和AD治疗中的作用.

诱导多功能干细胞的研究进展

背景:由于胚胎干细胞移植存在致瘤性和伦理学争议,有关胚胎干细胞的研究及临床应用存在较大的限制。2006年Yamanaka实验室利用Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc4种因子将鼠成纤维细胞重编程为诱导多功能干细胞,标志着一种新型类胚胎干细胞的问世。目的:了解诱导多功能干细胞的研究进展和应用前景。方法:由第一作者检索2006/2010PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及万方数据库(http://g.wanfangdata.com.cn/)有关诱导多功能干细胞的产生、细胞特征、产生技术的研究进展及应用前景等方面的文章,英文检索词为"induced pluripotent stem cells,defined factors,reprogramming,vectors,disease",排除重复性研究,共保留其中的69篇进行归纳总结。结果与结论:诱导多功能干细胞研究在诱导因子种类,因子导入方式,重编程效率及应用研究等诸多方面取得进展。然而体细胞重编程为诱导多功能干细胞仍存在一定的风险,重编程效率还非常低。一旦解决诱导多功能干细胞的安全性和重编程效率问题,诱导多功能干细胞就可被广泛应用于疾病模型,药物测试,细胞移植及患者和疾病特异性多功能干细胞的建立等诸多方面。

诱导多功能干细胞治疗脊髓损伤的现状及思考

背景: 目前对脊髓损伤的治疗方法有激素冲击治疗,急诊手术减压及最新发展的干细胞治疗等方法。已有大量工作聚焦于干细胞治疗脊髓损伤的研究方面,并已成为热点。目的: 综述诱导多功能干细胞治疗脊髓损伤的相关研究现状及未来发展趋势。方法: 应用计算机检索PubMed数据库1980年1月至2012年12月期间的相关文章,检索关键词为"spine injury,induced pluripotent stem cells,IPS"。结果与结论: 共纳入35篇文章,均就诱导多能干细胞治疗脊髓损伤持赞同或支持态度。结果表明,诱导多功能干细胞直接来源于自体分离得到,解决了干细胞移植中伦理以及道德等问题,同时避免了异体排斥反应也为移植提供了大量的细胞来源。对于脊髓损伤的治疗方面目前只有动物实验及少量临床实验支持,但其在动物实验中效果良好,安全性较高。诱导多功能干细胞治疗脊髓损伤现存的问题主要是诱导多功能干细胞的诱导分化方法不成熟,并发症也较多。因此,诱导多功能干细胞的诱导分化及使用安全性将成为研究关键。

哺乳动物诱导多功能干细胞(iPSc)的技术研究进展

诱导型多能干细胞(iPSc)具备胚胎干细胞的分化潜能,同时又回避了伦理问题,因此具有广泛且重要的临床应用价值。然而,目前iPS技术仍然存在致癌性、效率低等一系列问题。针对这些亟待解决的问题,本文综述了最近几年国内外在iPS细胞研究领域中的发展现状及研究方法,并探讨该领域中急需解决的问题和发展前景,以为诱导性多功能干细胞的研究提供一定的借鉴。

诱导多功能干细胞分化为脊髓神经元的代表性标志物的鉴定

近期引起广泛关注的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)的成功开发为神经再生提供了一条新的思路。由病毒或非病毒的方法传输重要的转录因子对体细胞进行重编程而产生的iPS细胞,除了拥有胚胎干细胞所具有的各种分化潜能外,它还绕开了人类胚胎干细胞研究所带来的伦理问题,为再生医学和组织移植提供充足的细胞来源。然而多能性的干细胞注射至体内并不能自动分化为各种成体细胞,因此移植多能性干细胞的关键一步就是需要在体外优化分化条件使之达到最恰当、最适宜移植的程度,这样才能够在移植后迁移至神经受损部位,达到在结构和功能上的修复或替代。本篇综述以细胞治疗神经损伤中的脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)疾病模型为出发点,以iPS细胞向脊髓神经元分化为方向,综述探讨鉴定与区别脊髓中的神经元的各类特定标志物。该篇文章的重要研究意义在于一方面利用这些特定的标志物可以区分从多能干细胞分化为各类神经细胞的混合细胞鉴定筛选出分化为神经元细胞的比例,从而找出最优分化条件;而在另一方面利用这些标志蛋白在体内鉴定已经移植的神经细胞前体如何可以进一步分化为神经元细胞,从而可以进一步探讨移植的不同神经细胞在再生修复中的作用与机制。

诱导多功能干细胞来源肝样细胞体内抗肝纤维化

背景:诱导多功能干细胞具有与胚胎干细胞相似的自我更新、增殖及分化能力,无来源限制,又不存在伦理问题,有望成为治疗肝病的细胞来源。目的:观察诱导多功能干细胞来源肝样细胞体内移植对肝纤维化的改善作用。方法:采用三步法将诱导多功能干细胞诱导分化为肝样细胞,采用糖原染色、LDL摄取实验、免疫组织化学法检测诱导分化细胞合成糖原能力、摄取LDL能力和甲胎蛋白、白蛋白、CK18蛋白表达。取成年雄性SD大鼠45只(由中南大学湘雅医学院附属海口医院医学实验动物中心提供),随机分为3组,分别为正常对照组、模型组、细胞移植组,每组15只。模型组、细胞移植组以腹腔注射四氯化碳方法建立肝纤维化模型,造模后第3天,细胞移植组尾静脉注射0.5 mL诱导分化21 d的肝样细胞,细胞浓度为2×10~9 L^(-1)。细胞移植后4周,取静脉血与肝组织标本,分析肝功能及肝纤维化指标变化与肝病理改变。结果与结论:(1)诱导分化21 d后,人诱导多能干细胞克隆团已经松散,以类圆形或多角形为主,呈铺路石样分布并密集排列,糖原染色可见细胞胞浆内有大量聚集的粉红色糖原,具备摄取LDL的能力,免疫组织化学法观察甲胎蛋白、白蛋白与CK18呈阳性表达;(2)细胞移植后4周,与正常组比较,模型组白蛋白水平显著降低(P <0.05),直接胆红素、间接胆红素、谷草转氨酶、谷丙转氨酶及Ⅳ型胶原、血清透明质酸酶、血清Ⅲ型前胶原水平均显著升高(P <0.05)。与模型组比较,细胞移植组白蛋白水平显著升高(P <0.05),直接胆红素、间接胆红素、谷草转氨酶、谷丙转氨酶及Ⅳ型胶原、血清透明质酸酶、血清Ⅲ型前胶原水平均显著降低(P <0.05);(3)细胞移植后4周,细胞移植组炎性细胞浸润、肝细胞变性与坏死程度较模型组均有不同程度的改善;(4)结果表明,诱导多功能干细胞来源的肝样细胞对大鼠肝纤维化具有明显改善作用。

一种改良的小鼠诱导多功能干细胞(iPS)向树突状细胞(DC)分化的方法

目的建立一种简便经济的小鼠诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS)向树突状细胞(dendritic cell,DC)分化的方法。方法采用三段式培养法,将iPS细胞培养于op9细胞上,使用添加细胞因子GM-CSF(10 ng/mL)和IL-4(10 ng/mL)的培养液,经过17天的培养收集到iPS诱导的DC,通过显微镜及细胞涂片观察细胞形态,流式细胞术检测细胞表面分子,抗原吞噬实验和混合淋巴细胞培养实验等对其形态、表面分子及细胞功能进行检测及评估。结果本研究获得的iPS-DC在细胞形态上表现出明显的树突状特征;细胞表型上呈CD11b、CD11c双阳性;未经脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激的细胞呈未成熟DC的状态:细胞表面的第一信号分子MHCⅡ及第二信号分子CD40、CD80、CD86低表达,具有很强的抗原吞噬能力;经LPS刺激后细胞具有成熟DC的特征:MHCⅡ、CD40、CD80、CD86的表达均增高,同时具备对初始T细胞的激活能力。结论本研究改良了小鼠iPS细胞向DC分化的方法,缩短了培养时间,节省了培养成本。

超顺磁性氧化铁标记对诱导多功能干细胞体外分化的影响

背景:超顺磁性氧化铁标记技术是一种经典的干细胞活体无创示踪手段,目前已广泛应用于干细胞移植相关的基础与临床研究中。诱导多功能干细胞是目前最有潜力用于细胞移植治疗的种子细胞之一,超顺磁性氧化铁标记技术是否也能够用于诱导多功能干细胞的无创示踪,关键看该材料标记后是否严重影响细胞的分化,目前这方面的研究鲜有报道。目的:探究超顺磁性氧化铁标记对诱导多功能干细胞体外分化的影响。方法:分离、培养大鼠皮肤成纤维细胞,用高效重组载体和病毒包装含有目的基因(Oct4,Sox2,Klf4和c-Myc)的质粒共转染293T细胞,进行病毒包装和生产。使用包装有目的基因的慢病毒载体感染大鼠皮肤成纤维细胞,得到诱导多功能干细胞。实验分2组:实验组诱导多功能干细胞采用超顺磁性氧化铁体外标记后行神经诱导分化,对照组诱导多功能干细胞(未用超顺磁性氧化铁体外标记)直接行神经诱导分化。对磁标记诱导多功能干细胞进行普鲁士蓝染色和透射电镜观察。免疫组化检测诱导分化后神经元特异性烯醇化酶的表达,流式细胞仪检测分化为神经元样细胞及胶质样细胞的比例。结果与结论:(1)超顺磁性氧化铁粒子标记后普鲁士染色和透射电镜观察可见细胞胞浆内含致密铁颗粒;(2)诱导多功能干细胞进行神经诱导分化后神经元特异性烯醇化酶呈阳性表达;(3)实验组诱导多功能干细胞分化为神经元样细胞及胶质样细胞的比例与对照组相比差异无显著性意义(P>0.05);(4)结果表明,超顺磁性氧化铁粒子标记对诱导多功能干细胞向神经元样细胞分化无明显影响,合理应用这种新型细胞标记术将促进对再生医学种子细胞的研究。

姜黄素通过激活cAMP-PKA-CREB信号通路促进诱导多功能干细胞神经分化

目的探讨姜黄素促诱导多功能干细胞(iPSCs)定向神经分化的作用及机制。方法将分化的神经干细胞(NSCs)及神经元细胞分为空白组、姜黄素组及姜黄素+H89组,其中空白组采用维甲酸(RA)诱导培养,姜黄素组在上述基础上加入1μmol/L姜黄素,姜黄素+H89组加入1μmol/L姜黄素和20μmol/L H89(PKA抑制剂)。采用免疫荧光染色观察各组NSCs及神经元细胞的分化情况,ELISA法测定各组cAMP含量,Western Blot法测定各组PKAc、pCREB、CREB、Nestin及MAP2蛋白表达。结果免疫荧光染色显示iPSCs经RA诱导可分化为NSCs并进一步分化为神经元细胞。在分化的NSCs及神经元细胞中,姜黄素组及姜黄素+H89组cAMP含量较空白组增加(P<0.05);NSCs中姜黄素组Nestin、PKAc、pCREB表达较空白组均增加(P<0.05);姜黄素+H89组Nestin、PKAc、pCREB表达较空白组及姜黄素组均减少(P<0.05)。神经元细胞中,姜黄素组MAP2、PKAc、pCREB表达较空白组均增加(P<0.05);姜黄素+H89组MAP2、PKAc、pCREB表达较姜黄素组均减少(P<0.05)。结论姜黄素可以促进i PSCs分化为NSCs,并进一步分化为神经元细胞,而这一促进效应可能是通过激活cAMP-PKA-CREB信号通路实现。

人诱导多功能干细胞分化的心肌细胞在心律失常建模中的应用

心律失常涉及多种心脏离子通道,理想的研究模型应能够表达各种通道,构成完整的动作电位,更好揭示心律失常复杂的机制。与成熟的人心脏电活动相比,异源表达体系或动物模型不可避免地存在较大差异。自体来源的人诱导多功能干细胞分化的心肌细胞(human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes,hiPSC-CMs)建立的研究模型,在体外近乎完全地复制了心脏电生理活动特性,为疾病的研究搭建了广阔的平台。该文概述了以hiPSC-CMs为工具建立的心律失常模型,希望为相关研究提供一定的参考意义。

诱导多功能干细胞技术制备内皮细胞构建患者组织工程瓣膜的实验研究

目的 探讨利用诱导多功能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPSc）技术重新编码人皮肤成纤维细胞（human skin fibroblast,HSF）,诱导分化为内皮细胞（endothelial cell,EC）作为种子细胞;以及以脱细胞猪主动脉瓣膜作为支架,体外构建组织工程心脏瓣膜（tissue engineered heart valve,TEHV）的可行性.方法 原代分离培养患者HSF细胞,制备携带OCT4、SOX2、KLF4、c-MYC基因的慢病毒上清感染HSF细胞,观察感染后细胞形态变化.碱性磷酸酶（AP）染色、细胞免疫荧光染色检测鉴定产生的HSF-iPSc.随后用诱导培养液在体外定向分化HSF-iPSc,Western blot检测分化过程中中皮标志物的表达;分化结束后,流式细胞术分选C D31阳性细胞,细胞免疫荧光染色检测HSF-iPSc-EC标志物,吞噬实验和成管实验检测HSF-iPSc-EC的功能.制备脱细胞猪主动脉瓣支架,行HE染色和扫描电镜观察.种植HSF-iPSe-EC于主脉瓣支架构建TEHV,采取静-动-静的模式培养,行HE染色和扫描电镜观察,免疫荧光染色检测α-SMA表达.结果 原代HSF经编码后形态与胚胎干细胞类似,AP染色阳性,并表达多潜能标志物Nanog、SSEA3、SSEA4、Tra-1-60、Tra-1-81.HSF-iPSc分化为EC过程中,内皮标志物CD31、VE-cad、vWF、eNOS不断上调.CD31阳性分选后获得的HSF-iPSc-EC均表达CD31、VE-cad、vWF、eNOS.同时,HSF-iPSc-EC具有明显的乙酰化LDL吞噬和成管能力.猪主动脉瓣膜细胞被完全脱去,且保留完整的纤维网状结构.构建的TEHV表面上内皮样细胞复层生长,排列有序且黏附良好.另外,种植的HSF-iPSc-EC呈空间特异性的表达α-SMA.结论 研究所得HSF-iPSc-EC可作为构建TEHV理想的种子细胞,初步实现了脱细胞主动脉瓣体外再内皮化的预期目标.

诱导多功能干细胞研究进展及其在烧伤领域的临床应用

本文阐述了干细胞到诱导多功能干细胞的发展过程,诱导多功能干细胞与再生医学的概念与分类,探讨了诱导多功能干细胞在组织皮肤工程及其他相关领域疾病治疗方面的应用,分析并总结了诱导多功能干细胞与再生医学所面临的问题。诱导多功能干细胞已经广泛应用于再生医学各大领域临床试验中,并且取得初步疗效,在再生医学领域展示了广泛的临床应用前景。

诱导多功能干细胞源性肝细胞治疗肝功能衰竭的研究进展

肝细胞移植治疗多种原因造成的肝功能衰竭,在临床上已取得较好的疗效.诱导多功能干细胞（iPS）及其定向分化技术的进步,为获得大量、安全及具有生物学功能活性的肝细胞移植所需的种子细胞提供了一种新的方法.对iPS定向分化成肝细胞并应用于肝细胞移植治疗肝功能衰竭的研究进展进行综述.

人诱导多功能干细胞分化的心肌细胞在心脏安全性评价中的应用

心脏毒性是导致药物研发中断或撤市的主要原因之一。目前,临床前药物心脏安全性评价主要检测药物对h ERG(Human ether-a-go-go)单一钾离子通道的阻断作用和药物对动物心电图QT间期的影响。这些检测假阳性率高,已经影响了新药研发的进程。人诱导多功能干细胞分化的心肌细胞(Human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes,hi PSC-CMs)具有人心肌细胞相似的结构与性质,为临床前药物心脏安全性评价提供了新的细胞模型,已经成为了未来心律失常检测方法--体外综合性心律失常检测(Comprehensive in vitro proarrhythmia assay,Ci PA)的组成内容之一。此外这种技术也促进了非心律失常心脏毒性(包括药物导致的结构性心脏毒性与收缩性心脏毒性)检测方法的发展。文章介绍hi PSC-CMs的基本特性、在临床前药物心脏安全性评价中的研究进展以及局限性。

人胚胎干细胞和诱导性多功能干细胞饲养层细胞的制备方法

目的建立一种能维持人胚胎干细胞（ESC）和诱导性多功能干细胞（iPSC）生长的饲养层细胞的标准制备方法。方法选取受孕12．5-14．5d的CF-1雌鼠，原代培养的鼠胚胎成纤维细胞（MEF）经丝裂霉素C处理后作为饲养层细胞，观察其维持人ESC和iPSC的生长情况；同时研究不同培养器具所需细胞数量，制备高质量饲养层细胞。结果经丝裂霉素C处理后，MEF可很好维持人ESC和iPSC的生长，使其保持自我更新能力和未分化状态；控制铺板的细胞密度，可得到高质量饲养层细胞。结论本实验得到的饲养层细胞能很好支持人ESC和iPSC生长，可作为饲养层细胞制备的标准方法使用。

诱导性多功能干细胞在长QT综合征中的应用

诱导性多功能干细胞是诱导成体细胞重新编码生成的一类多潜能干细胞。诱导性多功能干细胞可以分化成具有心肌特异性分子标志、结构和功能的细胞。遗传性长QT综合征是一类与QT间期延长有关的遗传性心脏病。通过对长QT综合征家系患者的成体细胞进行诱导,生成诱导性多功能干细胞,并引导其分化成心肌样细胞,利用免疫组化、基因表达分析、全细胞膜片钳记录、微电极矩阵记录等方法对长QT综合征来源的诱导性多功能干细胞并引导其分化成心肌样细胞特征进行研究,对于阐明不同突变导致长QT综合征的发病机制、有效进行药物筛查和心脏毒性试验具有重要意义,并且为在细胞水平治疗长QT综合征提供实验依据。