利用bFGF提高直接重编程诱导成纤维细胞向心肌细胞转化效率的实验研究

目的研究碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对直接重编程细胞向心肌细胞转化的影响。方法取大鼠尾成纤维细胞,利用GATA-4、Mef2c、Tbx5三个基因同时转染进行直接重编程。重编程后将细胞随机分为两组,一组正常培养,另一组加入50μg/L bFGF进行培养。干预2周后,通过检测心肌细胞特异性蛋白如肌钙蛋白T(cTNT)、α-肌球蛋白重链(α-MHC)、GATA结合蛋白4抗体(GATA-4)和连接蛋白43(CX43)的表达及分析细胞电生理特点鉴定细胞分化,并比较两组分化比率。结果 Western blot和免疫荧光检测结果显示,bFGF明显提高直接重编程细胞内cTNT、α-MHC、GATA-4和CX43的表达(P <0.01)。电生理分析显示这些细胞与心肌细胞的电生理特点极为相似,进一步证实了心肌细胞转化。结论成纤维细胞可以通过直接重编程转化为心肌细胞,b FGF可促进这一过程,这可能成为一种新的获取心肌细胞的方法 。

Sox2诱导小鼠胚胎成纤维细胞直接重编程为神经干细胞

目的：探讨Sox2诱导小鼠胚胎成纤维细胞（ mouse embryonic fibroblasts ， MEFs）直接重编程为神经干细胞的方法，为诱导神经干细胞（induced neural stem cells ， iNSCs）作为种子细胞治疗脊髓损伤（spinal cord injury， SCI）奠定实验基础。方法：逆转录病毒感染Sox2转录因子的MEFs在神经干细胞培养基中贴壁培养10 d。随后，悬浮、贴壁反复循环培养3次。 Real-time PCR检测神经干细胞标志基因和多潜能标志基因的表达。 iNSCs在分化培养基中贴壁培养7～14 d，免疫荧光分别检测神经干细胞、神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的标志物nes-tin、MAP2、GFAP和MBP的表达。将iNSCs显微注射至小鼠大脑皮质，7～14 d后免疫荧光检测神经细胞标志物nestin、MAP2、GFAP和MBP的表达。结果：Real-time PCR显示iNSCs的多种神经干细胞标志基因nestin、Blbp、Pax6和zbtb16表达较诱导前显著增高（P＜0.05），且iNSCs不表达多潜能相关基因Nanog、Oct4和zfp42。免疫荧光显示iNSCs高表达神经干细胞标志物nestin。免疫荧光同时表明iNSCs可在体内外存活并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。结论：Sox2可以诱导MEFs直接重编程为神经干细胞。 iNSCs具有自我更新的能力，且在体内外都具有三向分化潜能，可作为修复SCI合适的种子细胞。

细胞直接重编程——治疗糖尿病的新技术

糖尿病是一类伴有不同程度胰岛素分泌缺乏或胰岛功能障碍的代谢性疾病。已成为继心血管病和肿瘤之后严重危害人类健康的第三大慢性疾病和全球第五大致死疾病。其目前的治疗方法主要是长期服用药物和注射胰岛素,没有根治手段。糖尿病患者的血管、神经等长期受血糖水平波动变化的影响产生一系列的病理变化,其中发病率最高的并发症为白内障、神经系统病变和背景性视网膜病变,给众多患者的生活、工作带来极大的困扰,

心肌细胞直接重编程研究进展

心脏疾病如缺血性心脏病和心肌病,主要表现为心肌纤维化增加和心肌细胞丢失,可引起心力衰竭,最终导致死亡。成纤维细胞直接重编程为心肌样细胞可能成为心脏病治疗的新途径,在心脏再生领域有着广阔的应用前景。该文介绍了心肌细胞直接重编程的发展及相关机制。

体细胞直接重编程为神经元和神经干细胞

体细胞直接重编程是由已分化细胞类型不经过诱导型多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,i PSCs)中间阶段,直接转换为另一种细胞类型的重编程过程。体细胞直接重编程避免了i PSC技术存在的重编程效率低下、引入致癌基因等多种缺陷,并为细胞替换治疗和个性化医药研发设想贡献了新的实现途径。现代医学对于诸如神经退行性疾病、神经遗传疾病和外伤导致的神经细胞受损等一些神经系统疾病一直没有有效的治疗手段。而体细胞直接重编程为治疗这些疾病提供了另一种治疗途径,因此体细胞直接重编程为神经细胞相关领域迅速成为研究热点。回顾了体细胞重编程为诱导型神经元(Induced neurons,i Ns)和诱导型神经干细胞(Induced neural stem cells,i NSCs)的最新研究进展,并探讨i Ns和i NSCs在临床应用上的各自优势、局限性及应用前景。

心肌细胞直接重编程的研究进展

心肌细胞直接重编程是一种新兴的心脏再生技术,它使用表观遗传修饰技术将心脏成纤维细胞转化为终末分化的心肌细胞。该文介绍了心肌细胞直接重编程的研究进展、所面临的问题以及未来的发展方向。

心脏发育关键转录因子与心肌细胞直接重编程的研究进展

由于心肌细胞几乎没有再生能力,所以在心肌细胞受损后,只能通过活化的成纤维细胞形成瘢痕组织去修补心脏。但这种修复无法恢复心脏功能。目前在心肌细胞再生研究方面有了长足的进步,从一种体细胞类型(如成纤维细胞)直接转换为心肌细胞的方法即心肌细胞直接重编程,就是一种新的可以治疗及再生受损心肌细胞的方案。在心肌细胞直接重编程中,许多心脏发育关键转录因子是各种编程方案的基石。现主要介绍心脏发育关键转录因子与心肌细胞直接重编程。

成纤维细胞直接重编程为心肌细胞的研究进展

最近有研究通过直接重编程的方法,采用心脏特异的转录因子和miRNA的不同组合形式,成功地将人和小鼠成纤维细胞转化为心肌样细胞,这些细胞具有与心肌相似的基因表达模式和肌节结构,甚至有少量可以跳动的细胞。直接心肌细胞重编程可将心脏原位成纤维细胞转换成有功能的心肌细胞,成为心血管再生医学的一个全新的方法。该文综述了小鼠和人类成纤维细胞在体内、外直接重编程为心肌细胞研究的发展和现状,对其研究价值、重编程方法、研究过程中的教训、存在的问题及采用这些方法获得的细胞的启示与不足进行了比较分析。

细胞直接重编程:从一种终末分化细胞直接重编程为另一种终末分化细胞

细胞的直接重编程是指将一种终末分化细胞直接转变为另一种终末分化细胞,这一转变不经过诱导多能干细胞阶段和去分化、再分化等过程。最近的一系列研究结果已经证明了这一研究方法的可行性,这些研究进展不仅为重编程的分子机制研究提供了新视角,也为加速重编程细胞的临床应用带来了希望。本文综述了将成纤维细胞直接重编程为神经细胞、肝细胞、心肌细胞及造血细胞的研究进展,探讨了这一研究方法存在的问题以及将来在该领域的研究方向。

基于转录组数据分析小鼠心肌细胞直接重编程的分子机制

本研究旨在从分子水平揭示小鼠成纤维细胞直接重编程为心肌细胞的机制,为诱导心肌细胞再生提供新思路。在公共基因芯片数据库(GEO)中下载小鼠(Mus musculus)心肌细胞直接重编程相关的基因芯片数据,其中成纤维细胞样本数24例,诱导性心肌细胞样本数43例。利用统计软件R3.1.1采用Rankprod算法(p<0.05,|lg FC|>1)获得心肌细胞直接重编程过程中的差异表达基因,利用DAVID、Topp Gene和STRING等在线工具对差异表达基因进行生物信息学分析。最终分析筛选出210个心肌细胞直接重编程过程的差异表达基因,包括115个表达上调,95个表达下调。生物信息学分析发现Cybb、C1qa和Fabp4等基因以及横纹肌收缩等信号通路在心肌细胞直接重编程过程中起着重要作用。

直接重编程用于心脏再生治疗的研究进展

心脏再生治疗有望改变现有的心血管病治疗局面,直接重编程领域的研究为实现这一目标提供了新的有力工具。直接重编程是近年来广泛应用于细胞修复及器官移植研究的一项技术,可绕过诱导多功能干细胞中间阶段,直接将一种终末分化细胞转化为其他种类的终末分化细胞。总结了直接重编程用于心脏再生治疗的研究进展,探讨直接重编程技术尚存的问题和障碍,并展望其未来在再生医学领域的应用。

细胞直接重编程技术——疾病治疗的新策略

细胞直接重编程技术是近年来兴起的重要生物技术,其广泛的应用可为疾病的治疗、模型的构建、再生医学的研究提供了一个新的方向。细胞直接重编程技术不同于诱导性多能干细胞技术,它可将一种终末分化细胞直接转变为另一种终末分化细胞,跨越了分化细胞去分化以及再定向分化为特定功能细胞的过程,因而可避免多能干细胞本身可能带来的安全隐患。对体细胞直接重编程技术的研究现状作一综述。

成纤维细胞直接重编程为心肌细胞研究进展

心肌细胞的再生疗法作为心脏疾病的新型疗法受到人们的广泛关注。细胞直接重编程技术为诱导获得心肌细胞提供了新的方法,它可以绕过多潜能的阶段,将一种终末分化的细胞直接重编程为心肌细胞,为将来细胞移植提供更为安全的细胞来源。文中对体内外直接重编程成纤维细胞为心肌细胞的研究方法及其存在的问题进行了总结,并对心肌细胞直接重编程的未来发展进行展望。

心脏成纤维细胞直接重编程研究进展

心脏成纤维细胞作为一种间充质细胞,调控着生理和病理状态下心肌细胞生物学和电生理活动,并在心肌梗死时通过替代已破坏的心肌细胞来保持心肌结构的完整性。近年来,运用转录因子、microRNAs将心脏成纤维细胞直接重编程为心肌样细胞的相关研究取得了一系列进展。本文总结了近年心脏直接重编程体外和体内相关实验研究,并分析这一技术在修复坏死心肌和改善心功能方面的临床应用前景。

直接心脏重编程的研究进展

直接心脏重编程是指将成纤维细胞转变为功能性心肌细胞的技术,转录因子最先应用到直接重编程中,此后的研究表明,microRNAs和一些小分子等对优化这一技术表现出极大的潜能。近年来,直接心脏重编程技术不断发展,在心肌梗死、心力衰竭等疾病研究中取得突破。现将近年来对直接心脏重编程的研究进行综述,展望直接重编程对心脏疾病的治疗前景,探索心血管疾病治疗的一个新思路。

提高神经细胞直接重编程效率的研究进展

近年来,神经细胞直接重编程技术已经成为潜在的细胞替代治疗新手段。体内直接重编程利用与缺失细胞相邻的内源细胞再生目标细胞进行替换,可避免由外部细胞移植引起的免疫排斥反应,有效降低致癌风险,具有良好的应用前景。但同时,神经细胞直接重编程也面临着诸多挑战,如重编程后的神经元存活困难、需要损伤或疾病期间丢失的特定神经元亚型的再生、重编程效率低下等。如何实现高效的在体神经细胞直接重编程,是目前需要克服的难题。该综述主要对如何提高神经细胞直接重编程的效率进行概述,主要包括抗氧化剂、铁死亡抑制剂和抗凋亡蛋白的应用、激活神经元富含的线粒体基因、运用表观遗传因子和转录因子组合等,这些将为更好地发挥神经细胞直接重编程的效用提供参考。

心脏直接重编程技术--由非心肌细胞诱导的心肌细胞参与心脏修复

以心肌细胞损伤以及心功能受损为特征的心脏病是全球发病和死亡的首要原因。成人心肌细胞再生能力有限,替代损伤心肌的再生疗法能够恢复心脏功能,每年有数百万患者因此受益。直接重编程的最新进展为心脏再生提供了有力的工具。心肌成纤维细胞直接重编程可规避干细胞疗法在临床应用中产生的许多问题。本综述将讨论心脏重编程领域的方法、临床应用进展及挑战。

心肌细胞直接重编程在心脏再生中的研究进展

心肌细胞直接重编程是指利用多种转录因子的组合将心肌成纤维细胞直接编程为诱导的心肌样细胞,而不经过典型的干细胞阶段。通过优化转录因子组合、调节表观遗传因子、添加miRNAs或其他小分子以及体内外微环境的影响,可进一步提高直接重编程效率,从而有望实现心肌梗死及缺血再灌注损伤后的心脏再生。基于此,本文回顾了直接心脏重编程的起源以及在提高重编程效率等方面取得的一系列进展,初步探讨了心肌细胞直接重编程潜在的分子机制,并指出了心脏重编程仍然存在的挑战与未来的发展方向,以期为直接重编程在心脏再生中的研究提供新的思路。

心脏重编程相关机制研究进展

心肌梗死占心血管疾病死亡率的50%。由于梗死部位发生纤维化重塑,在急性心肌梗死中幸存下来的人有着心力衰竭的显著风险。传统治疗方法可改善心脏血供,无法使已经受损的心肌细胞再生,而心脏再生医学的兴起为心肌梗死的治疗提供了新出路。心脏重编程可增加功能性心肌细胞数量并且减少心肌梗死后纤维化面积。本文主要介绍心脏直接重编程方法和相关机制研究,尤其是关于心脏重编程相关机制的研究进展。

Atoh1基因与POU4F3、Gfi1协同作用促毛细胞再生的研究进展

听力损失是导致语言障碍和影响人口素质的一种世界性顽疾,主要由内耳毛细胞不可逆损伤所致。治疗此类顽疾的核心是毛细胞再生。直接重编程作为一种细胞再生技术,无需经过多能性细胞阶段便可将一种终末分化细胞直接转变为其他类型的功能细胞或祖细胞,因此也称为谱系重编程[1-2],包括直接和间接两种方式。直接的方式是通过导入谱系特异性转录因子诱导一种类型终末分化细胞转化为另一种细胞类型,如慢病毒载体携带转录因子编码基因感染支持细胞或成纤维细胞,经细胞形态、相关基因和蛋白表达等参数验证获得与正常内耳毛细胞相似的细胞,从而实现毛细胞再生的目的[3-5]。