体外培养猕猴穆勒细胞经诱导可表现出视网膜前体细胞特征

近年来的研究发现,鸡、大鼠和人视网膜中的穆勒胶质细胞(muller cell)在一定条件下,可显示出视网膜干/前体细胞的功能。但是,有关人类近亲猕猴穆勒细胞的研究尚未见报道。该研究首先使用基础培养基(DMEM+10%FBS)建立猕猴的穆勒细胞系,其表达GS、vimentin、CRALBP和EGFR等穆勒细胞标记,不表达GFAP,与人的穆勒细胞基因表达相似而与啮齿类差异较大。穆勒细胞经神经干细胞培养基培养一周后可表达pax6、nestin、sox2、otx2、six6和six3等视网膜干细胞标记,继续使用视黄酸诱导,部分细胞可分化为神经元细胞,这说明猕猴的穆勒细胞在体外诱导条件下,可去分化为视网膜前体细胞,有望成为视网膜疾病细胞替代疗法的一种细胞来源。

人工核酸酶介导的基因组编辑技术

传统的基因组编辑技术是基于胚胎干细胞和同源重组实现生物基因组定向改造,但是该技术打靶效率低,严重制约了生命科学以及医学的研究.因此,研究新的基因组编辑技术十分重要.人工核酸酶介导的基因组编辑技术是通过特异性识别靶位点造成DNA双链断裂,引起细胞内源性的修复机制实现靶基因的修饰.与传统的基因组编辑技术相比,人工核酸酶技术打靶效率高,这对于基因功能的研究、构建人类疾病动物模型以及探索新型疾病治疗方案有着重要的意义.人工核酸酶技术有3种类型:锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活因子核酸酶(TALEN)及规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR).本文将对以上3种人工核酸酶技术的原理以及在生命科学和医学研究的应用进行综述.

后基因组时代的基因编辑技术

从现代遗传学之父——孟德尔发现遗传规律开始，到剑桥大学两位年轻科学家——沃森和克里克发现DNA是由两条核苷酸链组成的双螺旋结构．再到现如今在人类胚胎上实现基因组的定向修饰，科学家从未停止对生物遗传信息的研究。那么科学家是用什么工具研究基因的功能．甚至去编辑基因信息呢？对基因组的编辑好比对文本进行修改一样，首先找到“文本”的错误或者想要修改的地方，然后删去错误的地方或加入“文字”。基因组编辑过程中，如何找到目的基因，并对它进行编辑呢？

诱导多能干细胞在帕金森病治疗中的应用进展

帕金森病(Parkinson's disease,PD)是由于黑质中多巴胺能神经元(dopaminergic neurons,DAns)的病变导致多巴胺含量降低而引起的一种神经退行性疾病,其发病机制尚不明确,而且临床缺乏有效的早期诊断和治疗手段。诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)的出现为神经系统疾病特别是神经退行性疾病的治疗带来了希望。基于i PSCs的细胞模型可以广泛开展PD发病机制的研究,同时以i PSCs来源的DAns、神经干细胞(neural stem cells,NSCs)等的细胞移植治疗,更是未来PD治疗最有希望的手段。从基于i PSCs的不同基因突变类型的细胞模型与不同分化程度的细胞移植治疗两个方面介绍诱导多能干细胞在PD研究中的进展,旨在分析诱导多能干细胞在帕金森病方面的应用及不足。

灵长类动物基因编辑技术研究进展

灵长类动物因与人类在遗传、生理和神经功能上的高度相似性而使其在生物医学研究领域中占有非常重要的地位。构建人类疾病的灵长类动物模型,是研究疾病发病机理和探索潜在治疗手段的重要途径,而通过基因编辑的方法获得灵长类动物模型是研究一些遗传性疾病最可靠的方法。灵长类动物基因编辑技术先后经历了传统的转基因和精准基因打靶两个时代。对近年来灵长类动物基因编辑研究进行综述,重点介绍最新的利用核酸酶技术进行精准基因编辑的研究进展。

人胚胎干细胞建系的研究进展

人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,h ESCs)具有自我更新和分化的潜能,自成功建立细胞系以来学者们一直在改进建系方法和培养体系,如避免异源污染(基质胶的研究、无饲养层和无血清培养体系的研究等)以建立优质的细胞系,获得更高全能性的干细胞(采用不同小分子的组合培养干细胞或建系),这些研究已经取得巨大成果。现通过胚胎来源、内细胞团(inner cell mass,ICM)分离、h ESCs培养体系3个方面综述h ESCs建系的研究进展。

食蟹猴多功能干细胞向运动神经元定向分化

运动神经元(motor neuron,MN)是位于大脑皮层、脊髓前角、脑干等区域的一种终末分化的细胞,MN的损伤涉及多种神经退行性疾病。目前,体内研究该类疾病面临巨大困难。因此利用体外分化手段获得成熟的MN,对于研究神经退行性疾病的致病机制和治疗具有重大意义。非人灵长类与人具有高度相似的遗传背景,作为一种理想动物模型已经被广泛应用于疾病的研究中。因此,该研究利用食蟹猴(Macaca fascicularis)的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs),建立了成熟MN快速且高效的分化体系。该实验的分化体系共计28天,且包括四个分化阶段,最终90%以上的MN均处于成熟状态。四个分化阶段为:(1)iPSCs向神经上皮细胞(neuroepithelial progenitors,NEP)的分化;(2)NEP向运动神经元前体细胞(motor neuron progenitors,MNP)的分化;(3)MNP向非成熟MN的分化;(4)非成熟的MN逐渐成熟。该研究首次成功建立食蟹猴iPSCs到MN的分化体系,并确定多聚-L-鸟氨酸和层黏连蛋白(lamina-521)双重包被的培养皿、细胞的接种密度以及ROCK抑制剂的添加可提高MN的存活率,为今后探究运动神经元疾病的发病机制和干细胞移植治疗奠定了良好的基础。

食蟹猴运动神经传导及运动单元特征研究

运动神经传导和运动单元检查在运动神经元疾病的临床诊断及预后中具有重要的指导意义.然而,目前缺乏有效和统一的可运用于食蟹猴等非人灵长类动物的检测方法及参考数据.本研究以临床电生理研究方法为基础,对食蟹猴运动神经传导及运动单元检测方法进行了初步研究.结果表明,食蟹猴腓总神经、尺神经、胫神经、桡神经及正中神经运动传导速度分别为60. 925 9±12. 554 2 m/s、60. 259 2±5. 118 5 m/s、53. 629 6±7. 581 0 m/s、62. 714 2±10. 190 2 m/s、53. 206 8±5. 066 5 m/s.本研究建立食蟹猴的运动神经传导及运动单元检测的标准方法并获得其参考值,对食蟹猴的神经肌肉功能检测及评估具有一定的参考意义,为今后以食蟹猴为模型开展神经肌肉疾病的研究奠定基础.

灵长类动物的基因定向修饰--记运用CRISPR/Cas9技术获得基因定向敲除食蟹猴

早在2001年1月,美国科学家在Science上报道了世界上第一只转基因恒河猴,他们利用慢病毒转染法成功地将绿色荧光蛋白(GFP)转入恒河猴早期胚胎,并通过胚胎移植获得了GFP整合和表达的转基因猴ANDi,这是转基因技术在非人灵长类上的首次成功尝试。2008年,Shang-Hsun Yang等人成功构建出了亨廷顿疾病(HD)的转基因恒河猴模型,作者将84个CAG重复序列连接到人HTT基因第一个外显子上,并将其包装成高滴度的慢病毒粒子(滴度>109 PFU/mL)后,在卵母细胞带下注射病毒后再进行单精注射受精和胚胎移植,成功得到了第一个转基因非人灵长类疾病模型。然而,通过慢病毒介导的方式产生的转基因动物,外源基因的随机插入使得它的表达和功能的实现具有一定的不确定性。在灵长类动物中,由于技术限制无法通过与大小鼠同样的技术路线获得精确基因修饰的动物。以TANLENs、CRISPR/Cas9技术为代表的人工核酸酶介导的基因组编辑技术的诞生,使得在灵长类动物中实现精确基因修饰成为可能。季维智研究员团队与南京医科大学沙家豪教授和南京大学黄行许教授团队密切合作,成功运用Crispr/Cas9技术获得了世界上首例基因定向敲除食蟹猴,证实了CRISPR/Cas9系统可以在灵长类动物中很好地工作,并产生活体动物。这为灵长类疾病动物模型的发展奠定了良好的基础。

通过CRISPR/Cas9和TALENs介导的基因打靶技术获得基因修饰的猴模型

1研究背景 灵长类动物，如猕猴和食蟹猴，在遗传和生理特性上与人类具有很高的相似性，是研究人类疾病、发育和临床前治疗等方面最为理想、有时甚至是唯一的实验动物。通过遗传修饰的方法获得灵长类动物模型对探讨疾病的致病机理和治疗有重大的意义，因此科学家一直在努力构建理想的灵长类动物模型。来自美国、

Extensive humoral immune response to AAVs and Cas proteins in nonhuman primates

Gene therapy is expected to fundamentally correct mutant genes to cure genetic diseases in vivo.As a delivery system for gene therapy,adenovirus-associated virus(AAV)vectors have achieved positive results in clinical and preclinical research,including the treatment of genetic diseases,such as those affecting the blood and eyes[1].