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細胞系定向分化的研究進展

時間:2017/10/17閱讀:300
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細胞系具有無限增殖的能力并可體外分化成心肌細胞, 可作為新型的細胞源用于心臟疾病的細胞替代療法、藥物檢測及心臟發(fā)育生物學的基礎(chǔ)研究。hPSC包括人胚胎干細胞(human embryonic stem cells, hESC)和誘導型人多能干細胞 (human induced pluripotent stem cells, hiPSC), 后者的出現(xiàn)不僅使干細胞個性化治療成為可能, 同時規(guī)避了人胚胎干細胞應(yīng)用的醫(yī)學倫理問題, 具有較大的發(fā)展空間。盡管hPSC源心肌細胞的應(yīng)用研究已取得極大進展, 但將這種心肌細胞應(yīng)用于臨床仍有許多技術(shù)問題需要解決。該文將綜述hPSC 源心肌細胞的技術(shù)進展, 探討hPSC源心肌細胞的應(yīng)用前景, 并對存在的問題和挑戰(zhàn)也進行了討論。

心臟疾病是現(xiàn)代社會人類健康的*殺手, 其中因冠狀動脈堵塞引起的急性心肌梗死及繼發(fā)性大量心肌細胞凋亡或壞死導致的不可逆性心臟結(jié)構(gòu)和功能破壞是致死的主要原因。由于心肌細胞屬于終末分化細胞, 幾乎沒有再生能力, 使得心肌梗死及其后續(xù)引起的心臟衰竭的治療成為世界難題。心臟移植雖然是有效的治療手段, 但器官捐獻者的缺乏使這一治療方案無法得到廣泛實施。目前, 藥物治療不能使壞死的心肌細胞再生, 心臟輔助裝置、基因治療等手段對已壞死或無功能心肌組織也尚無辦法, 而來源于干細胞的心肌細胞移植療法有望成為治療心臟衰竭Z有潛力的方法。

人類多能干細胞(human pluripotent stem cells,hPSC)是指具有無限增殖、多分化潛能的一類干細胞,包括人胚胎干細胞(human embryonic stem cells, hESC)和誘導型人多能干細胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSC)(圖1)。hESC是指從桑葚胚或附植前囊胚內(nèi)細胞團分離出的多潛能細胞, 1998 年由美國Thomson等體外成功分離培養(yǎng)建系。hiPSC是日本科學家Yamanaka實驗室運用重編程誘導多能干細胞技術(shù)(induced pluripotent stem cells, iPS),將4種轉(zhuǎn)錄因子Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4(或 Oct4、Sox2、Nanog和Lin28)組合導入體細胞,將分化的體細胞重編程, 轉(zhuǎn)變?yōu)榕咛ジ杉毎麡蛹毎PS技術(shù)的優(yōu)勢在于利用病人的自體細胞作為種子細胞, 解決了細胞移植的免疫排斥問題,使干細胞個性化治療成為可能, 細胞系該技術(shù)的出現(xiàn)也大大推動了干細胞的臨床應(yīng)用。
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細胞系

 

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