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展望中药在心肌细胞移植中的作用
20世纪以来,各国先后建立了多种动物和人的胚胎干细胞系,同时干细胞和细胞移植技术也迅速发展,成为医药界的一个新热点.国外已经开始了心肌细胞移植的实验研究.本文将对心肌细胞移植现状进行综述,同时展望中药在心肌细胞移植中的作用.
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干细胞的临床应用研究进展
干细胞(stem cells)是一类具有自我复制(self-renewing)能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞.根据其发育阶段,干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞.胚胎干细胞的分化和增殖构成个体发育的基础,即由单个受精卵发育成为具有各种组织器官的个体;而成体干细胞的进一步分化则是成体组织和器官修复再生的基础[1].当受精卵分裂发育成囊胚时,将内细胞团(inner cell mass)分离出来进行培养,在一定条件下,这些细胞既可在体外“无限期”的增殖传代,同时还保持其分化的全能性,因此被称为胚胎干细胞(embryonic stem cells, ES细胞).胚胎动物生殖嵴部位的胚芽细胞(embryonic germ cells, EG细胞)同样具有自我复制和分化成各种功能细胞的能力,因此也隶属于胚胎干细胞.1998年,美国科学家Thomson等[2]和John Gearhart分别用人ES和EG细胞建立了胚胎干细胞系,为研究胚胎干细胞的发育和利用胚胎干细胞治疗疾病提供了广阔的空间[3].
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可分化为肝系细胞的干细胞
干细胞是一类具有自我更新能力和分化潜能的细胞,可分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类.Evans等[1]1981年首次建立了小鼠的胚胎干细胞系,之后国外相继建立了金黄地鼠(Golden hamster; Mesocricetus auratus)、大鼠、鸡、兔、猪和猴的胚胎干细胞系.1998年美国的Thomson等[2]和Gearhart等[3]分别建立了人的胚胎干细胞(embryonic stem cell, ES细胞)和胚胎生殖干细胞(embryonic germ cell, EG细胞)系,干细胞研究被Science 杂志评为1999年十大进展的首位.利用干细胞可培育新组织和新器官,供移植和替代治疗之用,另外还可将干细胞作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究,所以有广泛的应用前景.
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干细胞移植在糖尿病及其并发症中的应用
近年来,糖尿病患病率在全球呈现快速增长的趋势,2008年公布流行病学调查显示我国城市人口糖尿病患病率为11%,糖尿病已经成为患者和社会的巨大负担.1998年美国威斯康辛大学Thomson教授等从体外受精形成的囊胚中首次分离并建立了人类胚胎干细胞系,由此推动了干细胞研究的兴起.随着分子生物学、分子免疫学及细胞生物学的发展,干细胞逐渐成为一种治疗糖尿病及其并发症重要的新方法.
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组织器官移植生物学进展
组织器官移植,就是用形态、功能上相同或相似的组织器官替代因疾病或外伤受损而不可自愈亦不可临床修复的原件.常见的有角膜、肾、骨髓移植,对提高生存质量、挽救生命有着极为重要的医学价值;而这一领域又涉及众多生命科学重大课题,是生物医学界竞相角逐的研究热点.尤其是1998年底美国威斯康辛州立大学一研究小组成功地培养起人胚胎干细胞系,展示了人工复制器官的美好前景,为这个领域增添了无穷的活力.
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光动力学疗法治疗胰腺癌;LMP2a特异性CTL产生及治疗EB病毒阳性霍奇金病;加拿大允许培养人胚胎干细胞系;人乳头瘤病毒16-E7癌蛋白选择激活宫颈微血管上皮细胞;口服避孕药对卵巢癌的影响
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肝干细胞移植治疗肝功能衰竭
干细胞是机体组织器官的起源细胞,具有自我复制和多向分化的功能.近年来干细胞的研究始终是生命科学领域引人瞩目的热点之一,1999年和2000年干细胞研究进展两度被science评选为年度世界十大科学进展之首,细胞重编程(Reprogramming Cells,即分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能性状态,或者形成胚胎干细胞系,或者进一步发育成一个新的个体的过程)被science评为2007年度世界十大科学进展的第二位、2008年度第一位.
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经脱分化途径衍生干细胞的研究进展
干细胞(stem cell,SC)的研究有两大技术突破,一是1998年美国科学家在体外成功地建立了人类胚胎干细胞系和胚胎生殖细胞系[1,2],实现了人类胚胎来源的干细胞体外的非分化增殖,而增殖后的细胞仍保持着分化为滋养层和三胚层组织的能力,该突破为胚胎来源的干细胞的临床应用奠定了基础;另一突破是成体干细胞的转分化(trans-defferentiation)的发现.
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规范化开展移植领域干细胞诱导治疗的临床试验
干细胞( stem cell)是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,它们可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小,同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞.经过30多年基础研究,取得了突破性进展:1981年,英国剑桥大学和美国加州大学旧金山分校实验室分别从小鼠胚囊中分离出胚胎干细胞,为干细胞克隆研究奠定了基础;1997年,以“多利”羊为代表的生物克隆技术问世;1998年,美国威斯康辛大学从不孕症诊所剩下的胚胎中取出细胞,建立了世界上第一个人类胚胎干细胞系;2007年4月,世界上首例人羊嵌合体诞生;2007年11月,美国和日本的两个研究小组几乎同时报告,他们采用体外重编程技术,成功地将已分化的皮肤成纤维细胞逆转为可以和胚胎干细胞相媲美的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS细胞),从而有可能建立疾病特异或患者特异的iPS细胞,实现因人而异或因病而异的针对性治疗,并使改造或建立一个特异的组织、器官和个体成为可能.
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干细胞调控机制及体外培养影响因素的研究
人类胚胎干细胞系的成功培育,以及成体干细胞不断被成功培育成机体的其它细胞类型的报导,引起了当今世界各界的强烈关注.我们将有可能利用干细胞所具有的潜力去治疗遗传性或目前无法治疗的疾病,如早老性痴呆症、帕金森综合征、糖尿病和心脏病等.但在使用这些方法作治疗之前,我们必须认识和掌握调节干细胞保持为干细胞或引导其特殊分化途径的调控机制及体外培养的一些影响因素.
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RA诱导小鼠胚胎干细胞株MESPU35神经定向分化的研究
ES细胞(Embryonic Stem Cells,胚胎干细胞)是一种胚胎时期具有多项分化潜能的细胞,能够分化为来源于三个胚层的组织,体外培养时有高度未分化的特征.1995年Fraichard等发现培养ES细胞加入RA,能够使之分化为神经元前体细胞、功能性神经元和胶质细胞.本实验对来源于C57BL/6J品系小鼠的 MESPU35胚胎干细胞系,用系列浓度的维甲酸(retinoic acid,RA )利用4-/4+法诱导其神经定向分化.于不同的分化时相点,NF200,GFAP和 Gal-c免疫组织化学染色鉴定分化细胞的种类,并进行图象分析和统计学数据处理.得出以下结论:(1)MESPU35胚胎干细胞系在1×10-6mmol/lRA处理下于贴壁分化后2天出现神经元和星型胶质细胞,其中神经元不易看到突起,形态幼稚;( 2)分化后5天,星型胶质细胞出现较长的胶质丝,胞体不易看到,神经元的突起变长,少数神经元突起多极化;(3)分化后第11天,出现Gal-c染色阳性的细胞,形态与培养的少突胶质细胞不完全相同.此时的胶质丝长度更长,多数神经元呈多极;(4)发现1×10 -6mmol/1RA处理时,MESPU35胚胎干细胞系分化的神经组织成分多 .由上述结果可以看出MESPU35胚胎干细胞系可以作为神经系统发育的体外研究模型 ,基本能够体现出神经系统发育的过程,其中各种细胞的分化细节需进一步研究证实.
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干细胞调控机制的研究进展
干细胞的发展引起了当今世界各界的强烈关注,其原因之一是人类胚胎干细胞系的成功培育;二是成体干细胞不断被成功培育成机体的其它细胞类型,甚至科学家们利用从皮肤中提取的干细胞培养出包括人类赖以进行思维活动的神经细胞.
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体外诱导人胚胎干细胞向神经细胞分化的研究进展
胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES)是从着床前胚胎内细胞团(inner cell mass,ICM)中分离出来的能在体外培养的一种全能干细胞.它具有在体外可以大量增殖并保持未分化状态和在一定条件下能向内、中、外三个胚层组织和细胞分化的生物学特性.胚胎干细胞也易于进行基因改造操作和制造嵌合体动物,从而成为细胞与个体之间的桥梁[1]以及临床移植治疗新的细胞来源.1998年Thomoson等[2]与Shamblott等[3]分别建立了来源于人类胚细胞群和原始生殖细胞的人胚胎干细胞系,科学家们看到了在体外培育所需的组织细胞以取代患者体内的病损组织细胞来治疗多种疑难病的曙光.