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诱导多能干细胞_在线百科全书查询


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诱导多能干细胞




起源


诱导多能干细胞最早是2006年由日本的两位科学家Kazutoshi Takahashi 和Shinya Yamanaka报道,文章发表于《细胞学》杂志。有很多学者预言这两位作者最终可能因此而获得诺贝尔奖。

当时作者最初的思路来自于体细胞核移植入未受精卵细胞内能使该细胞核进行重新编程(reprogrammed,亦可理解为细胞核的去分化,体细胞核移植是克隆动物的第一步,这里关于克隆动物的部分暂不描述),因此作者认为未受精卵和胚胎干细胞中含有某些能给予体细胞全能性或者多能型的因子。

因此作者对24个符合此类条件的候选基因进行筛选,作者将这些基因导

入鼠体细胞中(采用逆转录转染的方式)诱导体细胞成为多能干细胞。作者巧妙地采用24-1的筛选方式,以确定那些基因对于IPS用处不大。而后进一步采用10-1的筛选方式,最终确定了Oct3/4, Sox2, c-Myc,Klf4这四个因子起关键作用。这四个因子最终也被很多学者成为“典型山中因子”。

通过采用导入外源基因的方法使体细胞去分化为多能干细胞,对于这类干细胞我们称之为诱导多能干细胞(IPS,Induced Pluripotent Stem Cells)

发展


上述观点一经报道立即引起全球学者的普遍关注,时至今日关于IPS的研究在广度上业已涉及多个物种,在深度上对导入外源基因的方法、诱导的原理上亦多有报道。

这个技术打破了人们对干细胞能分化为体细胞这一过程不可逆的偏见,而为将来我们获取干细胞新增了一个途径。

一些进展


以下这些是较早版本对于IPS的编辑的全部,因为我认为这些东西不够详尽彻底,并未向人描述IPS究竟是什么东西,仅仅是关于IPS的一篇较为科普的报道。因此,将之纳入此目录下。

iPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破,它回避了历来已久的伦理争议,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,使干细胞向临床应用又迈进了一大步。随着iPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新,它在生命科学基础研究和医学领域的优势已日趋明显。

美国哈佛大学研究人员采取添加特殊化合物的方法,将体细胞制造IPS的效率提高了100多倍。目前这项研究在大鼠实验中已获得成功,而在制造人类IPS时也可采取同样方法,以提高效率。该成果被业界称为IPS研究中的一大进步。

IPS是由一些多能遗传基因导入皮肤等细胞中制造而成。在制造过程中,美国研究人员使用了4种遗传基因,同时加入了7种包括可阻碍特定蛋白质合成的物质和酶在内的化合物,以研究其各自的制造效率。研究结果显示,没有添加化合物时,遗传基因的导入效率为0.01%—0.05%,而加入了一种叫“巴尔普罗酸”的蛋白质合成阻碍剂之后,导入效率竟升至9.6%—14%。

如果从这4种遗传基因中排除导致细胞癌化的遗传基因,只使用3种基因,过去的导入效率只有0.001%甚至更低,而加入“巴尔普罗酸”之后,其效率也提高了约50倍。研究人员认为,这很可能是因为“巴尔普罗酸”可以促进多能遗传基因的活性。今后,研究人员将就添加化合物是否会使遗传基因产生变异展开研究,以在提高制造效率的同时保证安全性。

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