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降低/消除诱导性多能干细胞致瘤性的研究进展1
诱导性多能干细胞,即iPSC(Induced Pluripotent Stem Cell),是指通过基因重新编排方法,对已成熟分化的细胞进行诱导,得到具有类似胚胎干细胞(ESC,Embryonic Stem Cell)的多向分化潜能性细胞。随着iPSCs诱导技术的不断发展,基因治疗为突破疾病的传统疗法提供了无限可能。而iPSC应用到临床基因治疗之前,需要进行一系列标准化的检测,对其稳定性(stability)、均一性(consistency)、致瘤性(tumorigenicity)、毒性(toxicity)和免疫原性(immunogenicity)等指标进行详细的评估。其中,如何有效降低iPSC诱导分化中的致瘤性所产生的风险,提高iPSC的安全性,研究人员进行了大量的研究与探索。
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人胚胎干细胞研究的现状与前景
胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)是从早期胚胎的内细胞团(inner cell mass,ICM)或原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCS)分离出来的多潜能细胞系.它具有与早期囊胚ICM或PGCs相似的生物学特性,在体外能够保持正常二倍体核型和未分化状态,并且有多方向分化潜能.在适当条件下,ES细胞可被诱导分化为多种细胞、组织,也可以与受体胚胎嵌合,形成嵌合体.1998年,美国威斯康星大学Thomson等[1]率先成功分离、克隆了人胚胎干细胞,并建立了细胞系,这一研究成果立刻在国际上引起轰动,成为世界关注的焦点.由于人ES细胞具有其它哺乳动物ES细胞的一般特性,能够在适宜条件下分化成构成人体的任何一种组织.因此,人ES细胞能够为组织工程研究提供可靠的细胞来源,同时能够在人早期胚胎发生、细胞组织分化以及基因调控等研究领域发挥重要作用.基于此,笔者针对人胚胎干细胞的研究进展及其应用前景做一简要回顾[1-10].
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乙醇诱导小鼠导致骨髓多能干细胞成脂分化
实验证明乙醇可引起股骨头内脂肪积聚,导致骨坏死[1],其作用机制尚不清楚.本研究旨在观察乙醇对骨髓多能干细胞(D1细胞)[2]的直接作用,进一步阐明乙醇性骨坏死的发病机制.
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神经干细胞诱导分化的研究进展
长期以来人们一直认为人脑的神经元缺乏再生能力,如遇损伤,失去的神经细胞是永久性的,它只能由胶质细胞所替代,这使得中柩神经损伤后的治疗与恢复非常困难.然而,随着研究的进一步深入,这一传统认识已被打破.1992年,Reynolds和Richards先从成年鼠的纹状体和海马中分离出能够不断增殖并具有分化潜能的细胞群落,提出了神经干细胞(neural stem cell,NSC)的概念.此后10年间,神经干细胞的研究成为当今生命科学的研究热点之一,从神经干细胞的分离、体外培养,到移植治疗神经系统疾病,都取得了较大发展.
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脑缺血后的神经发生及Wnt/β-catenin信号通路的调控
长期以来人们一直认为,成年哺乳动物神经系统是非再生性组织,即脑内的神经细胞是终生存活的,成熟的神经元没有再生能力.成年人脑损伤后,脑内失去神经细胞的现象也是永久的,失去的神经细胞只能由胶质细胞充填.近年的研究打破了这一传统认识.20世纪后十几年在神经生物学领域内的重要进展之一就是发现在成年脑组织内存在具有多向分化潜能的神经干细胞(neural stem cell,NSC).
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肿瘤干细胞:从假说到科学的漫长之路
干细胞是有自我更新和复制能力的原始细胞,这种细胞可分化为特定组织中一个或者多个具有特定功能的细胞.在脊椎动物中,它常常被分为3种类型:第1种类型--胚胎干细胞(embryonic stem,ES),这种细胞来源于内细胞团(inner cell mass)细胞,被认为是全能的(totipotent stem cell),也就是说它具有向机体各种细胞分化的潜能.第2种是pluripotent stem cell,它可以分化成除了胎盘外的任何一种细胞.第3种是multipotent stem cell,它能够分化成特定功能的细胞,如造血干细胞能够分化成血液和免疫系统中的各种细胞;此外,肠道、皮肤、大脑和心脏等组织中也存在这种类型的干细胞.5年前,以造血干细胞为主的干细胞生物学研究还是一门非常局限的学科,近年来这方面研究已经拓展到急性心肌梗死、糖尿病、帕金森病和退行性神经病变等原来认为无法根治的疾病[1],其迅速的发展将对人类的健康事业产生巨大的影响.
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胆囊良恶性疾病组织中癌干细胞抗原表达及其意义
前列腺干细胞抗原(prostate stem cell antigen,PSCA)和Oct-4干细胞抗原均为癌干细胞特异性标记物,其表达水平与恶性肿瘤发生、进展及预后等密切相关[1-7].我们应用免疫组织化学EnVision法研究胆囊腺癌、癌旁组织和慢性胆囊炎组织中PSCA和Oct-4表达水平及其临床病理意义.
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针刺对在体神经干细胞的作用及其机制
神经干细胞( neural stem cell,NSC)是来源于神经组织及神经组织发源地、具有干细胞特征,终生保持自我更新能力并能分化为各种神经组织细胞(包括神经元、神经胶质细胞、少突胶质细胞等)的一类细胞。神经干细胞具有以下特征:①有增殖能力;②在整个生命过程中能自我维持或自我更新;③能通过扩增祖细胞而产生大量的后代;④具有向神经组织多细胞系分化的能力;⑤损伤或疾病能刺激神经干细胞的分化。近十年的研究表明,神经干细胞不仅存在于成年哺乳动物的脑组织内,而且还被证实这些神经干细胞在细胞因子、激素或环境因素的调控下能在体外分裂,并可进一步分化神经元或胶质细胞。当成年脑组织或脊髓中的神经元或胶质细胞受损后,这些神经干细胞增殖、迁移、分化为新的神经元能够替代受损组织,参与修复脊髓和脑的功能。
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子宫内膜癌肿瘤干细胞研究进展
子宫内膜是一种增生活跃的腔内膜,其代谢速度快、脱落后自我修复能力强,可良好再生.同时,子宫内膜的周期性代谢过程也增加了子宫内膜细胞突变的可能.子宫内膜癌占女性生殖系统肿瘤的20%~30%,是发达国家女性第四大常见的恶性肿瘤,在发展中国家中,子宫内膜癌发病率也位居女性肿瘤发病率的第七位[1].近年来子宫内膜癌的发病率呈逐年上升的趋势,且子宫内膜癌正向年轻化发展.子宫内膜癌早期检出率日益增高,早期诊断、早期治疗使子宫内膜癌的死亡率维持在较低水平,据美国SEER(Surveillance,Epidemiology and End Results)计划的统计数据显示,美国子宫内膜癌患者的年死亡率保持在4.5%左右,5年生存率约为83%[2],癌症的转移是导致子宫内膜癌患者死亡的重要因素.目前针对子宫内膜癌的治疗包括手术治疗、激素治疗、放疗、化疗等[3],然而子宫内膜癌的转移与复发仍时有发生,其机制尚未完全明确.肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)理论的提出,为子宫内膜癌转移机制的研究和治疗提供了新的方向.
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间充质干细胞迁移的研究进展
骨髓中主要包括两种多能干细胞,即造血干细胞(hemato-poietic cell,HSC)和非造血干细胞,后者中以间充质干细胞(mes-encbymal stem cell,MSC)为主.MSC具有自我增殖和多向分化的潜能,特定条件下可分化为中胚层和外胚层细胞,如成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞、神经细胞等.
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骨髓增生异常综合征发病机制与去甲基化药物治疗
骨髓增生异常综合征( myelodysplastic syndromes , MDS)是一组异质性很强的造血干细胞( hematopoietic stem cell,HSC)的克隆性疾病。根据WHO关于血液肿瘤的分类,MDS属于髓系肿瘤,被分成了五种类型,都以骨髓增生而外周血细胞减少、病态造血及较高的白血病转化风险为特征。根据通用的国际预后评分系统( IPSS)可以将MDS分成低危(包括低危和中危-1)和高危(包括中危-2和高危)两个亚群。
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异基因造血干细胞移植 ABO 转型特征与免疫相关性疾病的防治策略
造血干细胞移植( HSCT )是目前临床治愈血液系统恶性肿瘤、先天性遗传性疾病以及自身免疫性疾病的重要手段。 Buckner等[1]曾首次报道ABO血型不合对骨髓移植的影响,目前众多的研究证实,造血干细胞( hematopoietic stem cell , HSC )并不表达ABH抗原,移植受者外周血循环中暂时存在的抗A、抗B凝集素对HSC不会产生损害作用,故ABO 血型不合并不影响HSC的植活,亦不增加移植物抗宿主病( graft versus host disease ,GVHD)的发病率和严重性,因此,异基因造血干细胞移植( allo-HSCT)在临床应用中不存在移植成功的障碍。基于这一理论的研究成果,allo-HSCT在临床上应用越来越广泛。 allo-HSCT包括骨髓HSC、外周血HSC和脐血HSC,在临床上allo-HSCT 约占造血干细胞移植总数的23%~30%[2]。移植中供受人类组织相容性抗原( HLA)Ⅰ类和Ⅱ类位点全相合或单倍体型相合,但ABO红细胞血型不合。 ABO红细胞血型不合包括主侧血型不合、次侧血型不合和主次侧血型均不合,移植后受者ABO血型血清学表达与普通正常人存在较大的差异。
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提高逆转录病毒滴度和靶细胞感染率方法的建立与应用
逆转录病毒载体广泛用于基因靶向治疗,干细胞基因工程,以及感染其他方法难以转染的细胞系,如某些肿瘤细胞,神经细胞,原代培养细胞等.重组小鼠干细胞病毒(recombinant murine stem cell virus,rMSCV)是一种常用的逆转录病毒载体,除可携带目的基因或DNA片段外,该载体还有药物抗性基因和绿色荧光蛋白(Green fluorescence protein,GFP)基因.
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脐带血造血干细胞研究与应用展望
自1988年Gluckman报道用人白细胞抗原(HLA)匹配同胞脐带血移植治疗范可尼(Fanconi)贫血获得成功以来,脐带血作为一种重要的造血干细胞来源日益受到重视,并在脐带血干细胞生物学、脐带血干细胞库和脐带血干细胞移植临床应用方面取得了长足的进展.
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肝脏干细胞研究进展
干细胞是不分化而长期生存,具有自我更新能力且保持多种分化潜能的一种细胞群.从功能上定义,肝脏干细胞(hepatic stem cell,HSC)是指在特定的条件下能增殖分化为有功能的肝脏组织的细胞.根据肝脏干细胞的存在位置,分为内源性肝脏干细胞和外源性肝脏干细胞2种.内源性肝脏干细胞存在于肝脏组织本身,是未分化的、多潜能的、具有干细胞以及肝细胞或胆管细胞标记的、非肝实质细胞的上皮细胞前体细胞,目前认为卵圆细胞和小肝细胞属于这一类.外源性肝脏干细胞,本身不存在于肝脏内,包括:骨髓细胞、胰腺细胞、胚胎干细胞、脐带血细胞等,但在特定的微环境中可以分化为肝细胞和(或)胆管上皮细胞.
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骨髓间质干细胞的研究现状及其在肝衰竭治疗中的应用
骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchy stem cell,BMSC)是存在于骨髓中的二种多能干细胞之一,本身没有造血功能,是具有高度自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞,在体外不同的诱导条件下可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱、肌肉细胞、神经细胞等多种细胞.
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胚胎干细胞向心肌细胞分化机理的研究现状
目前有多种细胞可用于心肌细胞移植,其中胚胎干细胞(embryonic stem cell, ES)具有其独特的优势,因为由ES细胞向心肌细胞分化,经历了从早期前体心肌细胞,向终末分化成熟心肌细胞过渡的整个过程,是研究心肌细胞分化机理的良好模型.由胚胎干细胞分化为成熟心肌细胞,是在时空水平上多个细胞相互作用的结果,涉及细胞内复杂的基因调控过程.以下就胚胎干细胞向心肌细胞分化的细胞内外调控机制的研究现状加以综述.
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老年成体干细胞的研究现状
干细胞是一类具有不同分化潜力的细胞群体的总和[1].干细胞存在于整个生命过程中,根据其发育阶段,干细胞分为胚胎干细胞(embryonic stemcell)和成体干细胞(adult stem cell),胚胎干细胞的增殖和分化是个体发育的基础,而成体干细胞的增殖和进一步分化则维持个体组织细胞损伤的修复和再生.
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前列腺干细胞抗原表达的临床意义
前列腺干细胞抗原(prostate stem cell antigen, PSCA)是Reiter等[1]1998年在人前列腺癌动物模型LAPC-4鼠中发现的一个新的前列腺癌相关肿瘤抗原.我们采用PSCA单克隆抗体对不同前列腺病变组织和一些非前列腺肿瘤组织石蜡包埋切片进行免疫组化染色,观察不同组织PSCA的表达差异,以探讨PSCA在前列腺癌组织中的表达与前列腺癌组织学分级之间的关系.
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骨髓间充质干细胞在心血管疾病治疗中的应用
间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSCs)是中胚层来源的具有多向分化能力的干细胞,主要存在于全身结缔组织和器官间质中,以骨髓组织中含量为丰富,在一定的诱导条件下能分化为成骨细胞、成软骨细胞、肌腱细胞、脂肪细胞、成纤维细胞、内皮细胞、神经细胞、骨骼肌细胞及心肌细胞[1-8].由于不同的文献对其有不同的命名,即集落形成单位成纤维细胞(CFU-F)、骨髓基质成纤维细胞(MSF)、骨髓基质细胞(MSC)、间充质干细胞(MSC)或间充质祖细胞(MPC).由于骨髓是其主要来源,因此统称为骨髓MSCs,并仅就其生物学特征、多向分化潜能及在心血管疾病治疗中的研究进展作一综述.