诱导干细胞前沿应用.pptx

前沿应用,在视网膜疾病中的应用,视网膜再生能力极其有限，目前治疗方法包括营养支持治疗、基因治疗等仅能控制疾病进展和并发症的治 疗上，不能从根本上重建视网膜的功能。因此通过干细胞移植获得再生的视网膜，已成为治疗这类视网膜 疾病一种新策略，是目前的研究热点之一。,制备方法： 在SFEB 培养模式下联合胚胎干细胞定向分化培养基(含有 KSR、巯基乙醇)诱导诱导多功能干细胞向神经样细 胞分化 加入Wnt信号通路抑制剂DKK-1和Nodal 通路抑制剂Lefty-A，诱导分化为视网膜前体细胞 将视网膜前体细胞在的RA/T培养基(含有视黄酸和牛 磺酸中)中诱导细胞分化为感光细胞,动物实验： 将诱导多功能干细胞注射移植到视网膜营养不良的大鼠模型中-没有形成单层结构，而是细胞圆团 3周内，这些细胞能通过吞噬感光细胞外节，起到保护感光细胞的作用，并且视动测试提示移植后的大鼠视功能得到显著提高 13周后，移植的细胞完全消失，但是实验组大鼠外核层还能得到保留，视功能优于对照组 4-18周观察中，移植的细胞与正常的视网膜色素上皮一样，电镜证实，可以形成成单层的、极 化的结构，具有吞噬视杆细胞外节及维持视循环功能， 防止外核层变薄。 6个月时，虽然移植组和对照组的视 网膜厚度无明显差异，但是通过局部视网膜电图分析， 移植部位的具有相对高的电反应。 7个月后，视网膜下仍有存活的移植细胞。,获批人体实验 2014年9月11日，治疗使用的iPS细胞（诱导多功能干细胞）由日本神户理化研究所（RIKEN）发育生物学中心的眼科专家高桥雅代培育而成。将用于治疗与年龄相关的视网膜退化疾病。 皮肤细胞-iPS细胞-视网膜色素上皮细胞-能被植入受损视网膜内的纤薄层。 优势：通过遗传方法为每个受体度身定制 iPS细胞能由受体自身的细胞生成，且不会诱发免疫反应； 缺点：iPS细胞可能会导致肿瘤出现 （视网膜细胞）,诱导多功能干细胞-视网膜色素上皮细胞移植存在问题： 第一，效率有待提高。 第二，准确的定位于病变组织的技术需要进一步发展 第三，患者年龄偏大， 细胞比较老，难以被诱导为诱导多功能干细胞，或细胞本身具有的缺陷,在畜牧业生产中应用,1、遗传育种和品种改良 iPS细胞与ES细胞在各方面都极其类似，因此，用iPS细胞取代ES细胞，利用iPS细胞与胚胎聚合和以iPS 细胞为核供体进行细胞核移植技术可使一头良种家 畜在短期内生产较多的具有遗传同质型的动物，发挥良种动物的生产潜力，加速动物良种化进程，达到生产高产优质品种，快速 扩繁群体作用。 将iPS细胞诱导技术和细胞核移植技术结合起来还可大量繁殖濒危动物，迅 速扩大濒危动物的群体数量，及建立动物iPS细胞库保护稀有动物资源。,2、生产转基因动物 基因转移技术将外源性基因导入到某种动物基因组上，改良家畜的某些重要生产性状(如生长率、遗传抗性 等)或获得非常规性育种性状(如生产人类药用蛋 白、工业用酶等)等。 将iPS细胞诱导技术和转基因动物技术相结合，可进行定向变异和育种，提高动物的遗传本质，加快动 物群体遗传变异程度。还可打破物种的界限，克服种间繁殖障碍，突破亲缘关系的限制，还可在细 胞水平对胚胎进行早期选择，提高选择的准确性，缩短育种时间。,3、动物抗病育种 利用转基因生物技术从遗传本质上提高动物对病原体的抗性，加强免疫功能，通过克隆特定病毒基因组中的某些编码片段，对其进行一定修饰后获取抗病基因克隆，再将克隆的抗病基因导人动物胚系细 胞(germ line)，该基因在染色体中正确整合后可获 得能遗传的抗病个体，然后通过常规育种技术扩大 群体，最终可育成抗病品系。,4、羊毛生产性状的改良 将小鼠高硫角蛋白基因启动区调控的类胰岛素生长因子I(IGFI)cD NA导入到绵羊基因组。转基因绵羊可以特异性地 在毛囊细胞中表达似胰岛素生长因子，结果使羊毛生长性状得到了改良(Damak等，1996)。,5、性别控制 iPS细胞在体外可诱导分化为包括生殖细胞在内的各种细胞类型。因此，将iPS细胞体外诱导分化为精子，再根据X精子和Y精子DNA含量的不同，利用流式细胞仪进行分离，然后将分离的精子 进行体外受精即可实现家畜的性别控制。,在烧伤领域的应用,毛囊干细胞（具有多潜能性的干细胞）分化成为 人工皮肤替代物，移植于深度烧伤的创面后可以形成表皮细胞。 近年来，主张利用干细胞的多