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“基础研究:科学家研究诱导多能干细胞治疗疑难病症

2020-01-05 来源: 分享
 
  诱导多能干细胞(iPS细胞)是将一些多能遗传基因导入皮肤等细胞中制造而成。让普通体细胞“初始化”,使其具备干细胞功能。“iPS细胞”不仅在细胞形态、生长特性,干细胞标志物表达等方面与ES细胞非常相似,而且在DNA甲基化方式、基因表达谱、染色质状态、形成嵌合体动物等方面也与ES细胞(胚胎干细胞)几乎完全相同。与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同,iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,因此没有伦理学的问题。现有iPS技术能够用病人自己的体细胞制备专有的干细胞,所以不会有免疫排斥的问题。但是,添加四个“重新编程”基因或取代疾病细胞中有缺陷基因的方法都可能有导致癌症的副作用。
 
 
  近日,聊城市人民医院干细胞与再生医学实验室主任韩发彬教授申请的“人体iPS细胞来源特定神经元移植治疗帕金森病的神经环路重建和再生修复新策略研究”项目获批2019年度山东省自然科学基金重大基础研究立项,实现了聊城市在山东省重大基础研究方面的突破。该项目与广西医科大学和山东省中医药大学合作进行研发,研究自体重编程诱导多能干细胞(iPS细胞)分化多巴胺前体神经干细胞移植帕金森病非人灵长类猴模型的治疗效果和作用机理。
 
 
  体细胞重编程产生iPS细胞技术是干细胞和再生医学研究的重大进展,此技术获得2012年诺贝尔生理和医学奖。因其克服异体移植的免疫排斥和伦理学障碍,项目研发成功将对帕金森病和其它重大疾病的损伤修复和器官再生具有极大临床应用前景。今年山东省重大基础研究基础与临床医学领域只有18个项目获得立项,每个项目资助经费100万元以上,聊城市人民医院是唯一获得立项的地市级单位。这标志着聊城市在自然科学基础研究领域迈上了一个新的台阶!
 
  日前,南开大学生命科学学院、药物化学生物学国家重点实验室刘林教授团队成功将卵巢颗粒细胞重编程为具有生殖系转移能力的诱导性多能干细胞,进而分化为卵子,并通过正常受精获得了健康小鼠。刘林团队调制了一种含有巴豆酸钠等化学物质的小分子培养液处理细胞。这种方法能够将卵巢颗粒细胞高效地转变为诱导性多能干细胞,并且这些细胞被证明具有稳定的基因组、逐渐延长的端粒和较高的质量。刘林团队还通过另一种含有维生素C等化学物质的小分子培养液支持卵泡的组装和卵子的发育,能够使得颗粒细胞来源的多能干细胞成功进入减数分裂,并分化形成卵子。这些卵子也具有稳定的基因组,并能够进一步形成健康的小鼠后代。
 
 
  刘林教授强调:“人类颗粒细胞的性质、诱导性多能干细胞的产生以及生殖细胞的发育模式均与小鼠存在一定的区别,但最近的研究已经能够利用人的胚胎干细胞分化形成卵子的前身-卵原细胞,这为体外形成卵子提供了很好的基础。”该研究突破属世界首次,为保持生育能力、调节机体内分泌等研究开辟了新思路。相关论文发表于国际学术刊物《细胞报告》(CellReports)上,国际顶级刊物《细胞》(Cell)将其作为头条文章推荐。
 
  迄今为止,由于iPS细胞自身的安全性问题依然存在,尚无法应用于临床治疗,也没有医疗机构开展iPS细胞临床研究。要得到安全实用的有临床应用价值的治疗型iPS细胞,必须避免使用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。目前,iPS细胞临床前研究仍存在许多急待突破瓶颈和需要深入探讨的问题:
 
  ①研究iPS细胞自我复制、增殖和分化等的调控机制及iPS细胞体外定向诱导分化机制;
 
  ②充分评价iPS细胞临床应用的安全性;
 
  ③建立无遗传修饰的iPS细胞制备方法(如仅利用蛋白或小分子化合物即将人的细胞重编程为iPS细胞)。但根据iPS细胞在近年来取得的一系列新技术突破,或许可以预见:iPS细胞有希望解决人类面临的各种疾患。(信息来源网络:仅供参考)

 

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