诱导多能性干细胞ppt课件

1、诱导多能干细胞，2013.09.02.1，主要内容，什么是诱导多能干细胞？获得诱导多能干细胞的基本原理诱导培养和诱导多能干细胞的鉴定诱导多能干细胞的研究进展诱导多能干细胞的优缺点开发和应用前景；2.干细胞具有无限的自我更新能力，也能分化成特定的组织，在细胞发育过程中处于相对原始的阶段。包括胚胎干细胞、成体干细胞、上皮干细胞、造血干细胞、神经干细胞、肌肉干细胞和人类胚胎干细胞。优点：在体内发展成任何细胞类型的潜力。缺点：(1)供体卵母细胞来源困难，胚胎干细胞建立效率低。(2)免疫排斥。(3)胚胎干细胞具有致瘤性。(4)体外维持胚胎干细胞全能性的条件非常复杂。(5)伦理争论：胚胎干细胞(ES细胞)

2、来源于哺乳动物早期胚胎发育中胚泡期的内细胞团，是最原始的干细胞。(4)成体干细胞是指存在于分化组织中的未分化细胞，其中成体干细胞存在于身体的各种组织和器官中。成体个体组织中的成体干细胞在正常条件下大多处于休眠状态，在病理条件下或外部因素诱导下，可以表现出不同程度的再生和更新能力。神经干细胞、造血干细胞、间充质干细胞和内皮干细胞，5，iPS，通过基因转染技术将一些转录因子导入动物或人体细胞，使体细胞可以直接重建为胚胎干细胞样多能细胞。IPS细胞不仅在细胞形态、生长特征、干细胞标志物的表达方面与es细胞非常相似，而且在DNA甲基化模式、基因表达谱、染色质状态和嵌合动物方面与ES细胞几乎相同。6、获

3、得诱导多能干细胞的基本原理，胚胎干细胞和诱导多能干细胞具有相同的基因。与细胞多能性相关的基因可以在ES细胞中表达，如oct4、Sox2等。这些基因不能在分化的体细胞中表达。通过引入与多能性相关的外源基因来激活体细胞中的多能性基因，体细胞可以从分化状态重新编程为多能干细胞。2006年，日本京都大学山中伸弥山中伸弥领导的实验室率先在世界著名学术期刊细胞上报道了7个诱导多能干细胞的研究。他们将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4引入小鼠胚胎或皮肤成纤维细胞，发现它们可以诱导其转化。所产生的诱导多能干细胞在形态、基因和蛋白质表达、表观遗传修饰状态、细胞增殖能力、胚状体和畸形发生能力以及分化能力

4、等方面与胚胎干细胞非常相似。2007年底，汤普森实验室和山中伸弥实验室几乎同时报告称，通过诱导多能干细胞技术，人类皮肤成纤维细胞可以被诱导成与胚胎干细胞几乎相同的多能干细胞。不同的是，日本实验室仍然使用逆转录病毒引入Oct3/4、Sox2、c-Myc和KLF4，而汤普森实验室使用慢病毒载体引入OCT4、Sox2+NANOG和LIN28。这些研究成果被美国科学杂志列为2008年十大科技突破之一。2008年，哈佛大学乔治戴利实验室利用诱导细胞重编程技术，将10例不同遗传疾病患者的皮肤细胞转化为诱导多能干细胞，这将在疾病模型建立和药物筛选中发挥重要作用。美国科学家还发现，诱导多能干细胞可以在适当的诱

5、导条件下定向分化，如转化为血细胞，然后用于治疗疾病。哈佛大学的另一个实验室发现，将三种在细胞发育中起重要作用的转录因子引入小鼠胰腺外分泌细胞，可以直接将它们转化为与干细胞非常相似的细胞，并能分泌胰岛素，有效降低血糖。这表明诱导重编程技术可以直接获得特定组织的细胞，而无需先诱导多能干细胞。2008年11月，中国科学家用诱导多能干细胞培育出“小”老鼠。中国科学院动物研究所的周琦研究员和上海交通大学医学院的曾凡一研究员组成的研究小组共同完成了这项工作，表明利用诱导多能干细胞可以获得具有生殖能力的小鼠，从而在世界上首次证明诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞相似的多能性。科学家说，研究结果表明，诱导多能干细

6、胞可能与胚胎干细胞一样，是治疗各种疾病的潜在来源。国际学术权威杂志科学(Science)发表了由北京大学生命科学学院邓鸿逵教授和赵洋博士领导的研究团队在生命科学领域的一项革命性研究成果，该研究团队利用小分子化合物诱导体细胞重编程为多能干细胞。这一成果为实现体细胞重编程开辟了一条全新的途径，也为再生医学在重大疾病治疗中的应用带来了新的可能性。在这项研究中，邓宏奎的团队仅通过使用四种小分子化合物的组合就能成功逆转“发育时钟”并实现体细胞的“重编程”。利用这种技术，他们成功地将特化的小鼠成体细胞诱导成“多能”细胞，这些细胞可以再分化并发育成各种组织和器官类型，并将其命名为“化学诱导多能干细胞(CiP

7、S细胞)”。12，建立人诱导多能干细胞-技术流程，流程图，细胞干细胞，2009，13，建立人诱导多能干细胞-克隆挑选，一次性玻璃纸吸管，两种圆口(切割，剥离)和骨折(吮吸)应准备，克隆可以选择-与光滑的边缘，胚胎干细胞样，14，人诱导多能基因的胚胎标记物的免疫荧光鉴定(Nanog， Oct4)启动子甲基化水平的比较基因芯片鉴定诱导多能干细胞和胚胎干细胞在基因表达谱上的相似性胚胎样体的核型鉴定分化潜能的实验验证畸胎瘤实验分化潜能的验证，15。 人类诱导多能干细胞的鉴定-形态学鉴定和AP染色，扁平，高核物质比AP染色为阳性，在饲养层(100) AP染色(40)基质凝胶(200)，16，内源多能基因

8、和转基因表达水平的定量聚合酶链反应检测，17，多能标记物的检测，18，甲基化水平和核型鉴定的检测，19，通过胚胎样畸胎瘤形成实验验证分化潜能，20，诱导多能干细胞的优势，以及经典胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术利用诱导多能干细胞技术，可以制备特殊的干细胞iPS的缺点，例如，在患病细胞中添加四个“重编程”基因或替换缺陷基因可能会产生导致癌症的副作用。21、诱导多能干细胞的安全性肿瘤形成的风险，来自不同来源和方法的iPSC神经分化能力是不同的，这低于ESC的分化效率。iPSC在不同组织中的分化效率不同，移植神经球在iPSC中的成瘤效率高于胚胎干细胞。山中伸弥，2009，张善中，2010，22，诱导多能干细胞的应用前景，用于器官移植建立疾病模型，了解发病机制，治疗某些遗传性疾病，如：诱导多能干细胞是由患有镰状贫血的小鼠皮肤成纤维细胞建立的，并移植到小鼠体内，小鼠的症状得到缓解。23，实验方案，1。培养小鼠骨髓间充质干细胞。实验分组：对照组Fe3O 4/augd-Fe3O 4/au F3-Fe3O 4/au，每次30分钟，每4小时处理3天，在显微镜下实时观察细胞形态变化。3.MTT法检测细胞数量的变化。(微孔板读数器)4。流式细胞仪检测细