Induced pluripotent Stem cells (iPS cells) 概述

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干细胞基础和临床应用基础研究

干细胞基础和临床应用基础研究干细胞（stem cells）是具有自我更新能力和多向分化潜能的一类细胞，它们可以通过分裂自我复制并且可以分化为特定细胞类型。

因此，干细胞具有广泛的研究和临床应用价值。

干细胞的研究主要分为基础研究和临床应用两个方面。

干细胞的基础研究主要包括来源和分类、自我更新和分化机制、维持干细胞状态的信号通路等方面的研究。

根据来源的不同，干细胞可以分为胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs），成体干细胞（adult stem cells），诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）等。

胚胎干细胞是从胚胎内分离出的可以分化为各种细胞类型的干细胞。

成体干细胞存在于成熟的组织或器官中，可以自我复制并分化成不同的细胞类型。

而诱导多能干细胞则通过重新编程细胞的基因表达模式转化而来，具有与胚胎干细胞相似的分化潜能。

自我更新和分化机制是干细胞的核心特点。

干细胞可以自我更新，即在分裂过程中，一部分细胞分化为特定细胞类型，而另一部分仍然保持干细胞状态，从而保证干细胞群体的持续存在。

另外，干细胞可以通过分化为特定细胞类型实现多向分化。

这一过程受到多个信号通路的调控，包括Wnt、BMP、Notch等信号通路。

这些信号通路可以激活特定的基因表达，从而控制干细胞的分化。

除了对干细胞自身的研究，基础研究还包括对干细胞的应用研究。

干细胞可以在体外培养中分化为不同的细胞类型，并用于体外研究。

例如，胚胎干细胞可以分化为神经元、心肌细胞等细胞类型，用于研究神经发育和心脏疾病的发生机制。

干细胞也可以用于组织工程和再生医学。

组织工程利用干细胞分化为特定细胞类型，然后将这些细胞种植到受损组织中，用于修复和再生组织。

再生医学则是利用干细胞治疗患者的疾病或损伤。

例如，干细胞可以用于治疗再生障碍性贫血、白血病、糖尿病等疾病。

干细胞的临床应用涉及到多个领域，例如神经科学、心血管病学、肝脏病学等。

诱导性多功能干细胞——产生,发展,应用及展望

诱导性多功能干细胞——产生，发展，应用及展望张博文，杨星九，李玖一，白末*摘要：在胚胎干细胞研究因伦理道德和免疫排斥问题而受阻的时候，诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell，以下简称iPS细胞)的横空出世为干细胞研究指明了一条新的方向。

近几年来iPS细胞研究取得了许多突破性的进展，其广泛的应用前景更向人们昭示着一个新的时代的到来。

本文主要从iPS细胞的发展历程入手，综述了iPS细胞的理论及应用研究的关键进展，并对之后的研究进行了展望。

关键词：诱导性多功能干细胞，胚胎干细胞，病毒，癌变，细胞治疗Abstract:When the embryonic stem cell research was blocked by ethical issues and immune rejection, induced pluripotent stem cell (hereinafter referred to as iPS cells), turned out for stem cell research indicated a new direction. iPS cells’ research in recent years has made many breakthroughs, prospects for its wide application to remind people of a new era. This article summarizes the theory and application of iPS cells, and the key to progress in the study, from the iPS cells to start the development process, and discussed the study in the future.Key words：induced pluripotent stem cell, embryonic stem cell, virus, Canceration, cell therapyIPS细胞是通过向体细胞中导入诱导基因，使体细胞重编程获得具有胚胎干细胞样特性的多能干细胞。

诱导型多能干细胞鉴定标准

诱导型多能干细胞鉴定标准介绍在过去的几十年里，科学家们一直努力寻找一种能够在实验室中培养的多能干细胞，以代替胚胎干细胞的应用。

诱导型多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）的发现，为此目标的实现提供了新的可能性。

然而，为了确保iPSCs的正确鉴定和应用，需要制定一套严格的鉴定标准。

重要性鉴定标准的制定对于保证iPSCs研究的准确性和可重复性至关重要。

只有通过严格的鉴定标准，才能确保iPSCs的多能性、稳定性和可应用性。

此外，鉴定标准的制定还可以促进iPSCs研究的国际合作和信息共享，推动该领域的进一步发展。

与鉴定标准相关的因素制定iPSCs的鉴定标准需要考虑以下几个因素：多能性指标多能性是iPSCs的关键特征之一。

因此，鉴定标准需要包括对多能性的检测方法，如基因表达分析、细胞分化能力评估等。

克隆稳定性iPSCs的克隆稳定性是其应用的基础。

鉴定标准应包括对iPSCs的克隆稳定性的评估方法，如基因组稳定性分析、细胞系传代能力评估等。

高质量的细胞文库鉴定标准还应包括对iPSCs的质量要求。

只有在具备一定质量基础上的iPSCs才能被广泛应用。

因此，鉴定标准应包括细胞文库的建立和管理方法。

鉴定标准的可追溯性为了确保鉴定标准的有效性和可追溯性，需要制定明确的实验流程和数据分析方法。

此外，鉴定标准的制定还应包括数据的共享和存储规范。

诱导型多能干细胞鉴定标准的制定为了确保诱导型多能干细胞鉴定标准的全面性和有效性，应采取以下步骤：成立专家组应成立一个包括多个相关领域专家的工作组，以确保鉴定标准的全面性和权威性。

该工作组应包括基础研究、临床应用和伦理等各个方面的专家。

文献综述和经验总结工作组应对已有的文献进行综述和总结，了解当前iPSCs鉴定方法的优缺点，为鉴定标准的制定提供参考。

此外，工作组还应汇总各个实验室的经验和实践，了解当前实验室中iPSCs鉴定的常见问题和挑战。

iPS细胞简述

iPS细胞基本概念诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS cells）最初是日本人山中申弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型[1]。

随后世界各地不同科学家陆续发现其他方法同样也可以制造这种细胞。

细胞可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞，诱导多能干细胞即通过向体细胞中导入诱导基因，使体细胞重编程获得具有胚胎干细胞样特性的多能干细胞，也称为去分化。

发展趋势自2008年开始，小鼠和人的ips细胞研究取得了极大的发展，并在体细胞的选择、转录因子的组合和数量、病毒载体、筛选条件和小分子化合物等方面进行了完善，还逐步向疾病的治疗方面深入，镰刀形红细胞贫血症治疗的研究，从理论和实践上为人类单基因遗传病的治疗奠定基础。

此外，猴、大鼠和猪ips细胞的建立在人类疾病研究上具有重大应用价值，既可构建人类疾病的动物模型，又能进行细胞移植实验，为将来的实验细胞替代治疗奠定基础。

2009年3月，Nagy小组和Kaji小组采用转座子法取代病毒载体的基因投递的方法，高效率制备了基因组无病毒整合的鼠iPS细胞，获得iPS细胞后，他们又成功将先前导入的转录因子基因从iPS细胞中移除。

随着越来越多研究模型的建立，越来越多的体细胞被成功诱导为多能干细胞，以及无病毒整合技术的发现和有害基因的成功敲除，使得诱导多能干细胞向更加系统，更加安全，更加高效的方向发展。

伴随着ips细胞被诱导分化成为多巴胺神经元、能分泌胰岛素的细胞、心脏实质细胞、视网膜的前驱细胞和神经前体细胞等的成功，越来越多的体细胞得意诱导分化成功，为患帕金森综合症、糖尿病、心血管疾病和视网膜病变等疾病的患者提供了治愈的可能。

面临问题第一，诱导体细胞重编程的分子机制至今仍不清楚。

人诱导干细胞ipsc检测标准_概述说明以及解释

人诱导干细胞ipsc检测标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述人诱导干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）是一种在体细胞经过基因重编程而得到的多能干细胞，在医学和生物学领域引起了广泛的兴趣和研究。

iPSC具有与胚胎干细胞相似的自我更新和分化潜能，同时又避免了使用胚胎来源的争议。

这使得它们成为研究人类发育、疾病机制以及药物筛选与治疗等方面的理想模型。

1.2 文章结构本文旨在对人诱导干细胞检测标准进行全面、系统性的概述和解释。

文章分为五个部分：引言、人诱导干细胞的概述、人诱导干细胞检测的重要性与挑战、已有的人诱导干细胞检测标准概述与解释以及结论与展望。

在第二部分中，我们将介绍人诱导干细胞（iPSC）的定义、背景、特点和应用，以及制备方法和技术发展历程。

这将为后续对其检测标准进行分析和评估提供必要的背景知识。

第三部分将讨论人诱导干细胞检测的重要性和意义，以及当前面临的问题和挑战。

我们还会对未来人诱导干细胞检测标准的发展进行展望，探讨可能出现的改进方向和趋势。

在第四部分中，我们将概述已有的国际标准和相关文献，并介绍主流实验方法和技术指南。

同时，我们也会分析这些检测标准在实际应用中存在的局限性，并提出改进措施建议。

最后，在结论与展望部分，我们将对人诱导干细胞检测标准进行总结和评价，并展望其未来的研究方向与发展趋势。

同时，我们还将讨论人诱导干细胞检测标准对相关领域的影响和应用前景。

1.3 目的本文旨在全面了解并解释人诱导干细胞（iPSC）的概念、特点及其制备方法，并重点关注目前人诱导干细胞检测所面临的挑战和问题。

通过梳理已有的检测标准，分析其在实际应用中的限制，并提出改进措施建议。

最后，对人诱导干细胞检测标准未来的发展方向和应用前景进行展望，为相关研究领域提供指导与参考。

2. 人诱导干细胞（iPSC）的概述2.1 iPSC的定义和背景人诱导干细胞（induced pluripotent stem cells，简称iPSC）是一种通过重编程成体细胞回退到多能性状态而获得的多潜能干细胞。

ipsc细胞gmp级别团体标准

ipsc细胞gmp级别团体标准IPSC（诱导多能性干细胞，Induced Pluripotent Stem Cells）是通过重新编程成年细胞而产生的多能性干细胞。

在生物医学研究和临床应用中，为确保安全性和质量，常常要求生产和应用符合一定标准的细胞，包括 GMP（Good Manufacturing Practice）级别的标准。

GMP是一种质量管理体系，确保在生产和制造过程中符合一系列的标准，以确保最终产品的质量、安全性和一致性。

GMP级别的细胞生产涉及到各个环节，包括设备、人员培训、质量控制、文件管理等。

针对IPSC细胞的GMP级别团体标准可能因地区、国家或组织而有所不同，以下是一些可能涉及到的方面：
1. 设备与环境： GMP要求在生产环境中使用符合要求的设备，确保细胞的生产不受外界环境的污染。

这包括洁净室、恒温恒湿设备等。

2. 培养基和试剂物质：使用符合GMP要求的培养基和试剂，确保对细胞生长的影响最小化，同时避免可能的污染。

3. 人员培训：保证从事IPSC生产的人员受过专业的培训，了解GMP要求，严格执行相关的操作规程。

4. 文件管理：记录和存储所有与IPSC生产相关的数据，确保可追溯性，以及对生产流程的透明度。

5. 质量控制：设立质量控制标准，对细胞的质量、纯度、活性等进行监测和测试，确保最终产品符合规定的标准。

6. 监管审批：遵守相关的监管要求，确保生产过程和产品得到批准和监管机构的认可。

这些要求旨在确保生产的IPSC细胞符合高质量和安全性的标准，以满足科研和临床应用的需求。

在具体的应用中，建议在当地或相关领域的专业机构、监管机构或国际组织指南的基础上，制定符合具体实践的GMP级别团体标准。

IPS细胞简介

Thank you !
前言
• • • • • • 胚胎干细胞embryonic stem cells，ESCs）具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境， ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
IPS 细胞是什么
Induced pluripotent stem cells，即IPS细胞。什么是 IPS 细胞呢？简单来说就是借助基因导入技术将某些特定因子导入动物或人的体细胞，同时可选择性地在培养液中加入特定的小分子物质，即可将体细胞重编程为和ES细胞非常相似的多潜能干细胞。
山中申弥团队诱导的IPS细胞
IPS细胞制备流程
基因导入方式
• 目前，通过逆转录病毒、慢病毒、腺病毒和胞，进而将其重编程为 iPS 细胞．
IPS细胞发展历程
不同因子组合将人的不同类型细胞诱导为IPS细胞
IPS细胞现状和前景展望

ipsc分化为rpe的方法

ipsc分化为rpe的方法IPSC分化为RPE的方法简介在干细胞研究领域，将人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，简称iPSC）分化为视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，简称RPE）细胞是一个具有重要意义的研究方向。

RPE细胞在视网膜功能维持中起着重要的作用。

本文将介绍一些常用的方法，用于IPSC分化为RPE细胞。

方法一：原代细胞培养在过去的研究中，研究人员采用了原代细胞培养的方法来分化IPSC为RPE细胞。

这种方法的优点在于可以直接从组织中获得RPE细胞，并且维持了RPE细胞的天然特性。

但是，原代细胞培养方法存在许多挑战，如细胞来源有限、细胞增殖缓慢等。

方法二：向下分化法向下分化法是一种常用的方法，可将IPSC分化为RPE细胞。

该方法利用特定的培养条件和信号通路调控，将IPSC逐步分化为RPE细胞。

这种方法的优点在于可以控制分化过程中的细胞品质和数量，但是也需要精确调控培养条件和信号通路。

单因子向下分化法单因子向下分化法是指通过添加特定的因子或生长因子，来促进IPSC向RPE细胞的分化。

常用的因子包括视黄醇、肝细胞生长因子等。

这些因子的选择和时间控制对分化的效果有重要影响。

多因子向下分化法多因子向下分化法是通过联合使用多个因子，来实现更精确的IPSC向RPE细胞的分化。

这种方法的优点在于可以模拟胚胎发育过程，提高分化效率和细胞品质。

方法三：遗传改造法遗传改造法是通过基因编辑技术，对IPSC进行遗传改造，使其能够直接分化为RPE细胞。

常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9、ZFN、TALEN等。

这种方法的优点在于可以直接转录特定的RPE细胞转录因子，从而实现高效的分化。

方法四：重编程法重编程法是将IPSC重新编程为RPE细胞的一种方法。

通过转录因子的表达，在IPSC中激活RPE细胞特定基因的表达，从而实现分化。

该方法的优点在于不需要添加外源性因子，但是需要精确控制转录因子的表达时间和水平。

干细胞英语词汇汇总

干细胞英语词汇汇总Stem Cell Terminology and Key Concepts.Stem cells are a fascinating area of biomedicalresearch with巨大的潜力 for treating various diseases and conditions. To understand stem cell research and its applications, it's important to familiarize oneself withthe terminology and key concepts related to this field.Here is a comprehensive glossary of stem cell-related terms:1. Stem Cell: A cell with the ability to renew itself through mitotic cell division and differentiate into a diverse range of specialized cell types.2. Embryonic Stem Cell (ESC): Stem cells derived fromthe inner cell mass of a blastocyst, which is a very early stage embryo. ESCs have the ability to proliferate indefinitely while maintaining their pluripotent potential.3. Induced Pluripotent Stem Cell (iPSC): A type of stemcell generated from a differentiated cell through genetic reprogramming, usually by introducing specific transcription factors. iPSCs share many properties with embryonic stem cells.4. Adult Stem Cell: Stem cells found in adult tissues that maintain and repair the tissue throughout life. These cells are typically multipotent, meaning they can differentiate into a limited number of cell types.5. Pluripotent Stem Cell: A stem cell that can differentiate into any cell type in the body, except for the placental tissues. Embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells are examples of pluripotent stem cells.6. Totipotent Stem Cell: A stem cell that has the potential to develop into an entire organism. This type of stem cell is only found in the very earliest stages of embryonic development.7. Differentiation: The process by which a stem celltransforms into a specialized cell type with a distinct function and structure.8. Self-Renewal: The ability of stem cells to divide and produce more stem cells of the same type. This property maintains the stem cell pool and allows for continuous tissue regeneration.9. Lineage Commitment: The point at which a stem cell irreversibly commits to differentiating into a particular cell type or lineage.10. Germline Stem Cell: A stem cell that has the potential to contribute to the germline, which gives rise to eggs and sperm. These cells are responsible for passing genetic information from one generation to the next.11. Tissue Stem Cell: A stem cell that maintains and repairs a specific tissue in the adult body. Tissue stem cells are typically found in specialized niches within the tissue where they reside.12. Stem Cell Niche: The microenvironment within a tissue that supports stem cell maintenance, proliferation, and differentiation. The niche provides signals that regulate stem cell behavior.13. Pluripotency Factors: Genes or proteins that are essential for maintaining the pluripotent state of stem cells. These factors are often transcription factors that regulate gene expression.14. Ethical Considerations: The ethical implications of stem cell research and therapy, including issues related to embryo destruction, informed consent, and the use of stem cells in medical applications.15. Regenerative Medicine: The field of medicine that aims to replace or regenerate damaged or diseased cells, tissues, and organs using stem cells and other biological materials.16. Stem Cell Therapy: The use of stem cells to treat diseases or conditions by replacing damaged cells,secreting therapeutic factors, or modulating the immune system.17. Transplantation: The process of introducing stem cells into a patient's body to treat a disease or condition. Transplantation can involve autologous (patient's own) or allogeneic (donor) stem cells.18. Cellular Therapies: Therapeutic approaches that involve the use of cells, either alone or in combinationwith other therapeutic modalities, to treat diseases or conditions. Stem cell-based therapies are a subset ofcellular therapies.19. Cell Culture: The process of growing andmaintaining cells in a controlled environment outside ofthe body, typically in a laboratory setting. Cell cultureis essential for stem cell research and therapy development.20. Genetic Engineering: The manipulation of genetic material to modify the traits or characteristics of an organism. In stem cell research, genetic engineering can beused to create induced pluripotent stem cells or modify stem cell behavior.These terms provide a foundation for understanding stem cell biology, research, and potential applications in medicine. As the field continues to evolve, it's important to stay up-to-date with new terminology and concepts that emerge.。

2019干细胞生物学真题

一、名词解释（共２０题，每题２分）1、干细胞：是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞，是个体发育和组织再生的基础。

2、干细胞自我更新：指干细胞通过对称或者不对称分裂产生至少一个保留干细胞特性子细胞的过程，自我更新能够维持干细胞具有多分化的潜能，对于组织特异性干细胞而言，自我更新是维持其终生具有分化潜能的基础。

3、IPSC induced pluripotent stem cells：借助基因导入技术将某些特定因子导入动物或人的体细胞，同时可选择性地在培养液加入特定的小分子物质（如wnt3a），将体细胞重编程为多潜能干细胞。

此类细胞在克隆形态、生长特征、表面标记物、基因表达模式、表观遗传学特征、拟胚体形成、畸胎瘤形成和嵌合体形成等方面与ESC相似。

有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制；它可以分化成三胚层所有的细胞，进而形成身体的所有组织和器官，在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。

4、PGC：(primordial germ cell)是产生雄性和雌性生殖细胞的早期细胞，通常比其周围的其他细胞大，细胞内碱性磷酸酶、酯酶及糖原都呈阳性，易和其他细胞区分。

分布：多数脊椎动物原肠胚期的原始生殖细胞分布于肠道、卵黄囊或尿囊基部的内胚层细胞间。

迁移：在发育中借变形运动或进入血流而沿肠壁迁移，或进入背肠系膜，最终达到正在发育的生殖嵴处，并和生殖嵴的中胚层细胞共同组成睾丸或卵巢。

分化：原始生殖细胞在未进入生殖嵴之前，既可分化为精原细胞，又可分化为卵原细胞，这种分化是由其和不同的生殖嵴细胞的结合所决定的。

5、减数分裂：性细胞分裂时染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减半的一种特殊分裂方式，是保证物种染色体数目稳定的机制。

减数分裂的结果是：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

6、肿瘤干细胞：肿瘤干细胞是肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞。

关于诱导性多能干细胞

诱导性多能干细胞【关键词】干细胞; 细胞分化; 转录因子诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS）是通过基因转染技术(gene transfection)将某些转录因子导入动物或人的体细胞, 使体细胞直接重构成为胚胎干细胞（embryonic stem cell, ES）细胞样的多潜能细胞。

iPS细胞不仅在细胞形态、生长特性、干细胞标志物表达等方面与ES细胞非常相似, 而且在DNA甲基化方式、基因表达谱、染色质状态、形成嵌合体动物等方面也与ES细胞几乎完全相同。

iPS细胞的研究受到人们广泛的关注, 是目前细胞生物学和分子生物学领域的研究热点。

iPS细胞技术诞生还不到2年, 却为干细胞的基础研究和临床疾病治疗研究带来了前所未有的希望, iPS细胞技术的出现使人们从ES细胞和治疗性克隆等激烈的伦理学争论中解脱出来。

但是, 目前制备iPS细胞的方法在安全性方面还存在一定问题, 因此探索一种高效、安全的iPS细胞的制备方法显得十分必要。

1 iPS细胞的制备方法2006年T akahashi等［1］研究小组利用分别携带Oct4、Sox2、Myc和Klf4转录因子的4种逆转录病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts, MEFs), 经过G418药物筛选成功获得第1批iPS细胞。

但是这批iPS细胞系中DNA甲基化的方式与自然存在的ES细胞不同, 而且这批iPS细胞不能形成畸胎瘤。

Okita等［2］研究小组报道了第2批iPS细胞的产生。

他们采用与制备首批iPS细胞相同的方法, 但是采用了不同的筛选基因。

第2批iPS细胞系DNA甲基化的方式与自然存在的ES细胞的甲基化方式相同, 并且能形成畸胎瘤。

2007年末, Takahashi和Yu等［3, 4］两研究小组分别在细胞和科学杂志上报道关于iPS研究里程碑的实验结果, 他们都成功获得了人的iPS细胞系。

姚开泰院士实验室：人诱导性多潜能干细胞(iPS 细胞)系的建立

第15卷第6期生命科学研究Vol．15No．6 2011年12月Life Science Research Dec.2011人诱导性多潜能干细胞(iPS细胞)系的建立姚志芳a,史俊文a,贾俊双a,申红芬a,林晓琳a,肖高芳a,张晟b,肖东a,b*,姚开泰a*(南方医科大学a.肿瘤研究所;b.比较医学研究所暨实验动物中心,中国广东广州510515)摘要:掌握建立人iPS细胞系(induced pluripotent stem cells,iPSCs)的技术,以便为人肿瘤细胞重编程为iPS 细胞建立技术平台.在人胚胎干细胞的培养条件下,通过携带Oct4、Sox2、c-Myc、Klf44个混合因子的慢病毒感染人皮肤成纤维细胞(CCD-1079SK细胞),从而诱导成干细胞样的克隆.根据人胚胎干细胞的特性进行如下鉴定:克隆形态、碱性磷酸酶活性、核型和CCD-1079SK细胞来源的克隆拟胚体(embryoid bodies,EBs)形成及分化等.结果显示,在人胚胎干细胞的培养环境中,导入Oct4、Sox2、c-Myc、Klf44个因子的CCD-1079SK细胞产生了一株iPSC克隆,这株iPSC克隆在细胞形态、增殖能力、胚胎细胞特异性表面抗原以及基因表达与人胚胎干细胞相似,此外,iPSC克隆在体外悬浮培养中形成拟胚体并分化成3个胚层.人iPS细胞系的成功建立为利用iPS细胞技术开展肿瘤细胞重编程研究奠定了坚实基础.关键词:人诱导性多潜能干细胞;肿瘤细胞重编程;肿瘤治疗中图分类号:R730.5;Q28文献标识码:A文章编号:1007-7847(2011)06-0512-07Generation of A Human Induced Pluripotent Stem(iPS)Cells LineYAO Zhi-fang a,SHI Jun-wen a,JIA Jun-shuang a,SHEN Hong-fen a,LIN Xiao-lin a,XIAO Gao-fang a,ZHANG Shen b,XIAO Dong a,b*,YAO Kai-tai a*(a.Cancer Research Institute;b.Institute of Comparative Medicine and Center of Experimental Animals,Southern Medical University,Guangzhou510515,Guangdong,China)Abstract:To master the technology of reprogramming human somatic cells to iPS cells and set up a techni-cal platform to reprogram human cancer cells into iPS cells.Under human embryonic stem cell(hES cell) culture conditions,human skin fibroblasts(CCD-1079SK)cells infected by lentivirus mixture harboring Oct4, Sox2,c-Myc and Klf4genes were induced into hES cell-like colonies,following characterization were done by comparatively analyzing hES cells markers:colony morphology,alkaline phosphatase(AP)activity,the expression profile of ES cell-marker genes,karyotype and embryoid body(EB)-mediated in vitro differentia-tion of CCD-1079SK cell-derived hES cell-like colonies.The results showed that human iPS cell line(iPSC-1)was generated from CCD-1079SK cells by introducing four genes,Oct4,Sox2,c-Myc and Klf4,under hES cell culture conditions.iPSC was similar to hES cells in morphology,proliferation,hES cell-specific surface收稿日期:2011-06-09;修回日期:2011-11-04基金项目:国家自然科学基金委员会-广东省联合基金重点项目(u0732006);广东省自然科学基金资助项目(9151063101000015);广东省科技计划项目(2009B060300008);南方医科大学优秀中青年科技人才库科研资助项目作者简介:姚志芳(1983-),女,山东德州人,硕士,主要从事肿瘤细胞重编程研究,E-mail:Yaozhifang840107@;史俊文(1979-),男,湖南桂阳人,博士研究生,主要从事肿瘤细胞重编程研究,E-mail:shijunwen2007@,姚志芳与史俊文对本文贡献相等,并列为第一作者;*通讯作者:姚开泰(1931-),男,江苏昆山人,中国科学院院士,南方医科大学教授,博士生导师,主要从事肿瘤的发病机理研究,Tel: 020-********,E-mail:yaokaitai@;肖东(1968-),男,新疆新和人,南方医科大学研究员,博士,硕士生导师,主要从事肿瘤细胞的重编程以及干细胞研究,Tel:020-********,E-mail:xiao_d@.第6期自日本和美国研究小组先后用4种基因将小鼠[1]和人[2,3]的体细胞在体外重编程为诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells),体细胞重编程和去分化等一系列热点问题再次成为生物医学等研究的热点和焦点.目前,iPS细胞的研究和关注度呈爆炸式增长,取得了一些突破性进展,如建立了个体特异的、疾病特异的或患者特异的人iPS细胞,借助转座子介导的转基因方法高效制备了virus-free iPS细胞并进而成功地从所获得的iPS细胞中移除先前导入的基因;目前,在细胞培养液中加入Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc 4种基因对应的4种重组蛋白也能将小鼠和人的体细胞在体外重编程为iPS细胞,从而获得了近似“治疗型”的iPS细胞,以上这些成果将iPS细胞在临床上的实际应用又大大向前推进了一步[4].iPS细胞本身和制备iPS细胞的技术为人肿瘤基础研究和临床治疗开启了如下思路:1)iPS 细胞技术为研究人肿瘤细胞重编程提供理想而强大的体外研究体系,此类研究有助于揭示肿瘤发生机制及肿瘤细胞重编程机制等;2)体细胞和肿瘤细胞在体外被重编程为iPS细胞或其它类型正常细胞为临床肿瘤治疗开启了新思路,即是否可以将肿瘤细胞逆转为正常细胞(包括干细胞),并进一步利用这些细胞修补因肿瘤发生而受损的组织,最终达到治疗肿瘤的目的.为构筑人肿瘤细胞重编程为iPS细胞的技术平台,首先必须掌握将人正常体细胞重编程为iPS细胞的技术,为此我们开展了这方面的研究工作,相关结果报道如下.1材料和方法1.1材料与试剂1.1.1载体和细胞携带有Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc的慢病毒载体及包装质粒pVSVG和Δ8.91由中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所肖磊研究员惠赠[5].人胚肾上皮细胞株293T细胞和人皮肤成纤维(CCD-1079SK)细胞由肖磊研究员惠赠,人胚胎干细胞系H9由中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿研究员惠赠.1.1.2主要试剂高糖DMEM、DMEM/F12、血清替代物(knock-out serum replacement,KSR)、非必需氨基酸、L-谷氨酰胺、2-巯基乙醇、青霉素-链霉素、胰蛋白酶、胶原酶Ⅳ、Opti-MEM Medium等购自Invitrogen公司;胎牛血清购自PAA公司;碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)购自PeproTech公司.转染用Fu-GENE HD购自Roche公司;Reverse Transcription System试剂盒、dNTP、Taq DNA聚合酶购自大连TaKaRa公司.碱性磷酸酶(AP)染色试剂盒购自Milipore公司;anti-Oct4抗体购自Abcam,anti-SSAE-1、anti-SSAE-4、anti-TRA-1-60、anti-TRA-1-81抗体购自Invitrogen公司,二抗Alexa FluorR555R goat anti-rabbit IgG、Alexa Fluor R555goat anti-mouse IgG、Alexa Fluor R555goat anti-mouse IgM购自Invitro-gen公司.其余试剂为国产或进口化学纯或分析纯. 1.2实验方法1.2.1制备携带Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的慢病毒及其病毒滴度测定采用脂质体FuGENE HD介导的瞬时转染以生产慢病毒,慢病毒包装详细步骤参见文献[5,6]和Roche公司操作手册.慢病毒滴度测定:用5μL病毒上清感染15×104293T细胞,48h后4%多聚甲醛固定,DAPI染色,荧光显微镜下计数EGFP阳性细胞和总细胞数,将其代入公式:病毒滴度(U/mL)=((EGFP阳性细胞数/总细胞数)×1.5×105×103)/5.1.2.2携带Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的慢病毒感染CCD-1079SK细胞以将其诱导为iPS细胞用携带Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc基因的慢病毒感染CCD-1079SK细胞,同时加入终浓度为0.01 g/L的polybrene以提高感染效率,感染24h后消化CCD-1079SK细胞并种植于饲养层细胞(MEFs)上,48h后换为hES细胞培养基培养,第10d换anti-gens and gene expression.Additionally,iPSC could be cultured in suspension to form embryoid bodies (EBs)and differentiate into cell types of the three germ layers in vitro,in addition,human iPS cell line is successfully established,which will lay a solid foundation for performing cancer cell reprogramming by us-ing iPS cell technology.Key words:human induced pluripotent stem(iPS)cells;cancer cell reprogramming;cancer therapy（Life Science Research，2011，15（6）：512～518）姚志芳等：人诱导性多潜能干细胞(iPS细胞)系的建立513生命科学研究2011年为hES细胞条件培养基培养,第20d左右开始挑取克隆,将一个克隆平均分入两个96孔板中,其中一个96孔板用来做AP染色,选取AP(+)且具有典型的hES细胞克隆形态的克隆进行后续扩大培养,并对其从如下方面进行鉴定:克隆形态、生长特性、多潜能标志基因表达、核型和拟胚体(embryoid bodies,EBs)形成及分化等.1.2.3人iPS细胞系鉴定1)AP染色,步骤详见检测试剂盒操作说明书(Milipore公司).2)免疫细胞化学检测人iPS细胞上全能性标志基因表达将源于CCD-1079SK细胞的人iPS细胞种植于48孔板中,采用标准的细胞免疫荧光步骤检测分析本课题建立的人iPS细胞上hES细胞标志性基因(如Oct4、SSAE-1、SSAE-4、TRA-1-60、TRA-1-81)表达情况.3)RT-PCR分析源于CCD-1079SK细胞的iPS细胞上相关基因表达提取源于CCD-1079SK细胞的人iPS、hES、CCD-1079SK细胞总RNA,然后采用RT-PCR检测本课题建立的人iPS细胞上相关基因表达.RT-PCR扩增用引物见表1.4)人iPS细胞核型分析取处于对数生长期的hiPS细胞进行细胞核型分析,按细胞核型分析标准步骤进行操作,实验交由南方医科大学附属南方医院产前诊断与遗传病诊断技术中心完成.5)源于CCD-1079SK细胞的iPS细胞体外分化能力检测①EBs形成生长旺盛的人iPS细胞经胶原酶Ⅳ消化后,稍做沉淀后,将沉淀物传代至六孔板上,用不含bFGF的hES培养基悬浮培养.培养7d后将形成的EBs转入0.1%明胶处理的皿内贴壁培养12 d,观察其分化现象.②借助RT-PCR检测所形成的EBs是否表达各胚层的标志性基因(表2).分别收集5、18d的EBs,并提取总RNA,然后采用RT-PCR法检测EB中内、中、外3个胚层的特异性基因表达.RT-PCR扩增用引物见表2.表1RT-PCR检测基因表达用引物Table1The primer for RT-PCR detection of gene expressionGeneOct4(Total)Sox2(Total)Klf4(Total)c-Myc(Total)Oct4(Endogenous) Sox2(Endogenous) Klf4(Endogenous) c-Myc(Endogenous) NanogLin28REX1Sall4GAPDHPrimer sequenceP1:AGAAGGATGTGGTCCGAGTGTGP2:CCACCCTTTGTGTTCCCAATTCCP1:CGCCCCCAGCAGACTTCACAP2:CTCCTCTTTTGCACCCCTCCCATTTP1:GCGGGAAGGGAGAAGACAP2:CCGGATCGGATAGGTGAAP1:AGTTTCATCTGCGACCCGP2:CCTCATCTTCTTGTTCCTCCTP1:GGGAGGAGCTAGGGAAAGAAAACCTP2:GAACTTCACCTTCCCTCCAACCAGTP1:TTAGAGCTAGTCTCCAAGCGACGAP2:CCACAGAGATGGTTCGCCAGP1:GCAAAACCTACACAAAGAGTP2:GACCATGATTGTAGTGCTTTP1:GGAACAAGA AGATGAGGAAGP2:TGATTGCTCAGGACATTTCP1:ATGGAGGGTGGAGTATGGTTGGP2:AGGCTGAGGCAGGAGAATGGP1:GGGCATCTGTAAGTGGTTP2:GTAGGGCTGTGGATTTCTP1:CCTAAACAGCTCGCAGAAP2:CAGCCTTGAAAGGGACACP1:TGATGGGAGACCAGGAGTP2:GCGGGCTGAGTTATTGTTP1:GCACCGTCAAGGCTGAGAACP2:TGGTGAAGACGCCAGTGGAAnnealing temperature/℃55555555555555555555555555Product of PCR/bp400170384439142289346610206483353488138514第6期姚志芳等：人诱导性多潜能干细胞(iPS 细胞)系的建立表2RT -PCR 检测基因表达用引物Table 2The primer for RT -PCR detection of gene expressionGerm laye EndodermMesodermEctodermGene AFPAmylase cACTCardiac -actin NFHSox 1GAPDH Primer sequenceP1:AGAACCTGTCACAAGCTGTG P2:GACAGCAAGCTGAGGATGTC P1:P2:GACGACAATCTCTGACCTGAGTAGC P1:TCTATGAGGGCTACGCTTTG P2:CCTGACTGGAAGGTAGATGGP1:TGACTTCAAGTCGCCTGATGATCCC P2:TGCGTCCAGCAAAGATTGCCTTGTC P1:TGAACACAGACGCTATGCGCTCAG P2:CACCTTTATGTGAGTGGACACAGAG P1:ATGAAGGACAAAGACCAGGGCAG P2:CGGTTAGCAACTTGCATCCCAG P1:GCACCGTCAAGGCTGAGAAC P2:TGGTGAAGACGCCAGTGGAAnnealing temperature/℃55555555556055Product of PCR/bp6764926304903982681382结果2.1慢病毒生产与滴度测定携带Oct 4、Sox 2、Klf 4、c -Myc 基因的慢病毒载体与病毒包装质粒共转染293T 细胞,48h 后倒置荧光显微镜下可见绿色荧光,预示转染成功(结果未显示);收集病毒上清进行滴度测定,病毒滴度值都在1×106U/mL 以上(结果未显示).2.2CCD -1079SK 细胞在体外诱导为iPS 细胞及其鉴定图1A 展示了CCD -1079SK 细胞在体外重编程为iPS 细胞的过程示意图,而CCD -1079SK 细CCD -1079SK cellshES cellsCCD -1079SK derived iPSP12P2010×1010×1010×1010×10(C)(D)(E)(F)t /dVirus transductionPassageon MEFsChange to ESC mediaPick colonies150000cells12203d 10×103d 4×1014d 4×1010×10After picking coloniesac eghf d b （B ）（A ）图1人皮肤成纤维(CCD -1079SK)细胞重编程过程(A)CCD -1079SK 细胞重编程示意图;(B)CCD -1079SK 细胞形态转变为hES 细胞克隆形态的历程;(C)、(D)CCD -1079SK 、hES 细胞克隆形态;(E)、(F)不同代数的CCD -1079SK 细胞衍生的iPS 细胞(第12、20代).Fig.1The reprogramming procedure of human skin fibroblasts (CCD -1079SK)cells(A)The schematic diagram of human skin fibroblasts (CCD -1079SK)cells reprogramming procedure;(B)The procedure of hu -man skin fibroblasts (CCD -1079SK)cells transform into hES cell -like colonies;(C),(D)The morphology both human skin fibrob -lasts (CCD -1079SK)cells and hES cell -like colonies;(E),(F)The different generation iPS cells derived from CCD -1079SK cells (12generations and 20generations).515生命科学研究2011年（A ）图2源于人CCD -1079SK 细胞的iPS 细胞在蛋白水平表达了全能性的标志基因(A)iPS 细胞碱性磷酸酶染色;(B)免疫细胞化学检测全能性标志基因表达.Fig.2CCD -1079SK cell -derived iPS cells expressed typical pluripotency markers (A)iPS cells AKP staining;(B)ICC detection of totipotentiality market gene expression.（B ）Octr SSEA -1SSEA -4TRA -1-60TRA -1-81DAP ⅠDAP ⅠDAP ⅠDAP ⅠDAP ⅠTRA -1-81/DAP ⅠTRA -1-60/DAP ⅠSSEA -4/DAP ⅠSSEA -1/DAP ⅠOctr/DAP Ⅰ胞形态逐渐转变为ES 细胞克隆形态的历程图见图1B.用携带Oct 4、Sox 2、Klf 4、c -Myc 基因的慢病毒感染CCD -1079SK 细胞,病毒感染第7~8d 可见到CCD -1079SK 细胞形态由长梭形变为圆形并聚集(图1B -c 、d),病毒感染第14d 可见ES 细胞样克隆出现(图1B -e 、f).第20d 左右挑取的克隆中,有两株具有典型的hES 细胞克隆形态;挑取的ES 细胞样克隆经传代培养后发现,只有一株可保持未分化状态(图1B -g 、h),该克隆经AP 染色确认为AP 染色阳性,呈紫红色,饲养层细胞不着色,表明其具有较高的碱性磷酸酶活性(图2A),其命名为iPSC -1.iPSC -1在体外可长期传代培养,图1E,F 显示了iPSC -1传至第12代和第20代的克隆照片,展示了典型的hES 细胞克隆形态.此外,慢病毒感染CCD -1079SK 细胞后,其上可见绿色荧光(图1B -b),而当CCD -1079SK 细胞在体外重编程为ES 细胞样克隆后,克隆上绿色荧光减弱(图1B -h),预示当CCD -1079SK 细胞重编程为iPS 细胞后,有部分EGFP 基因沉默了.免疫细胞化学检测显示,iPSC -1表达hES 细胞特有的全能性的标志基因(即Oct 4、SSAE -4、TRA -1-60、TRA -1-81),而不表达SSAE -1(图2B);RT -PCR 检测显示,iPSC -1表达Oct 4、Nanog 、Sox 2、c -Myc 、Klf 4、Lin 28、Sall 4、Rex 1(图3).此外,iPSC -1核型与CCD -1079SK 细胞核型一致(图4).iPSC -1具有在体外分化形成囊性EBs 的能力(图5A 、B),EBs 贴壁培养后发生分化(图5C),且能表达内、中、外3个胚层的标志性基因(如AFP 、Amylase 、Cardiac actin 、Enolase 、NFH 、Sox 1)(图5D).516第6期图4源于CCD -1079SK 细胞的人iPS 细胞核型(A)CCD -1079SK 细胞的细胞核型;(B)源于CCD -1079SK 细胞的人iPS 细胞核型.Fig.4The karyotype of CCD -1079SK cell -derived iPS cells(A)The karyotype of CCD -1079SK cells;(B)The karyotype of the iPS cells derived from CCD -1079SK cells.图3RT -PCR 分析源于CCD -1079SK 细胞的iPS 细胞上相关基因表达1:CCD -1079SK 衍生的iPS 细胞;2:hES 细胞;3:CCD -1079SK 细胞.Fig.3RT -PCR analysis of gene expression in CCD -1079SK cell -derived iPS cells 1:CCD -1079SK -iPSs;2:hES cells;3:CCD -1079SK cells.123Oct 4(Total)Oct 4(Endogenousl)Sox 2(Endogenousl)Sox 2(Total)Klf 4(Total)Klf 4(Endogenousl)c -Myc (Total)c -Myc (Endogenousl)Nanog Lin 28SALL 4REX 1GAPDH(A)(B)12345678910111213141516171819202122XY12345678910111213141516171819202122XY图5源于CCD -1079SK 细胞的iPS 细胞体外形成拟胚体(EB)和体外分化研究(A)、(B)iPS 细胞悬浮培养形成EBs;(C)EBs 贴壁分化;(D)RT -PCR 法检测EBs 中内、中、外3个胚层的特异性的基因表达.Fig.5Embryoid body (EB)-mediated differentiation of CCD -1079SK cell -derived iPS cells(A),(B)iPS cells suspension culture form EBs;(C)EBs adherence differentiation;(D)RT -PCR detect the specific gene expres -sion of the EBs ’endoderm,mesoderm,ectoderm.4×102days4×1025days4×1012days(A)(B)(C)EBs 5days EBs 18days(D)aFPAMYLASE cACT EnolaseNFH Sox1GAPDHEctodermMesodermEctoderm ｛｛｛姚志芳等：人诱导性多潜能干细胞(iPS 细胞)系的建立517生命科学研究2011年总之,携带4种基因的慢病毒感染CCD-1079SK细胞后,出现了hES细胞样克隆,表明CCD-1079SK细胞已被重编程;挑取克隆后,进行AP染色和形态学观察,其中只有一株CCD-1079SK细胞来源的hiPS细胞能够在体外长期传代,同时可维持hES细胞的生物学特性,以上结果表明我们成功建立了人iPS细胞系,这为构筑人肿瘤细胞重编程为iPS细胞的技术平台打下了良好基础.3讨论由于开展人肿瘤细胞重编程研究或逆转为正常细胞的研究有助于揭示肿瘤发生机制,也有助于探索临床肿瘤治疗的新思路和新策略,因而科学家们尝试通过不同途径实现人和小鼠肿瘤细胞重编程以将其逆转为不同类型的正常细胞,这些途径主要包括:1)肿瘤细胞核移植[7~9];2)利用胚胎微环境(Embryonic microenvironments)(包括鸡胚[10]、斑马鱼胚胎[10]和小鼠囊胚[11])实现肿瘤细胞重编程;3)利用hES细胞提供的微环境实现肿瘤细胞重编程[10];4)利用iPS细胞技术实现肿瘤细胞重编程[12~15].运用以上方法均可在体内或体外实现肿瘤细胞重编程而将其逆转为不同类型的正常细胞[7~15],但前3种方法不适合用于肿瘤细胞重编程机制研究,而iPS细胞技术为研究肿瘤细胞重编程机制提供了强大的体外研究工具,该方法操作简单易行且可控,特别适合肿瘤细胞重编程机制的阐明,而这有助于将前面提及的思路,即“将肿瘤细胞逆转为正常细胞(包括干细胞),并进一步利用这些细胞修补因肿瘤发生而受损的组织,最终达到治疗肿瘤的目的”,争取早日用于临床肿瘤治疗.迄今,人类对肿瘤细胞逆转为正常细胞的机制仍然知之甚少[7~15].为此,本研究建立了将人正常体细胞重编程为iPS细胞的技术平台,这将为进一步构筑利用iPS细胞技术开展人肿瘤细胞重编程研究的平台奠定坚实基础.参考文献(References):[1]TAKAHASHI K,YAMANAKA S.Induction of pluripotentstem cells from mouse embryonic and adult 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诱导多潜能干细胞名词解释

诱导多潜能干细胞名词解释
诱导多潜能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS cells），是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。

2006年日本京都大学Shinya Yamanaka在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。

他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入小鼠成纤维细胞，发现可诱导其发生转化，产生的iPS 细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。

ips细胞形态特征

ips细胞形态特征IPS细胞（Induced Pluripotent Stem cell）是通过人工诱导的方式将成年体细胞再次变回干细胞的一种细胞类型。

它们在外观上和正常的胚胎干细胞非常相似，具有细胞分化潜能，能够分化成各种不同类型的细胞。

IPS细胞的形态特征如下：1. 形态类似于胚胎干细胞。

IPS细胞是多个细胞在培养环境中特定条件下形成克隆的一类细胞。

它们的细胞形态和胚胎干细胞类似，都是圆形或椭圆形的细胞，呈珠子状在培养皿中自行贴附并生长。

2. 细胞内含有大量的碱性磷酸酶。

IPS细胞的碱性磷酸酶活性明显高于成年细胞，但低于正常的胚胎干细胞。

碱性磷酸酶可以协助细胞在培养环境中存活和分化，是标志性的细胞分化指标。

3. 存活时间比较短。

因为IPS细胞的质量和细胞分化能力有限，所以它们的存活时间较短。

在培养环境中，IPS细胞可能会失去其干细胞特性，无法形成多种外胚层细胞，内胚层细胞和胚突层细胞。

这意味着在使用IPS细胞进行治疗过程中，需要使用高质量的稳定IPS细胞。

4. 细胞内包含有染色体畸变。

IPS细胞的产生是通过细胞核重编程的方式进行的，染色体质量可能会在过程中发生变化。

该现象被称为“染色体畸变”，它可能导致疾病的复发和其他细胞无法治疗的问题。

因此，IPS细胞的质量必须进行精心的评估和筛选，以确保其长期的稳定性和治疗效果。

总之，IPS细胞是治疗疾病的一种有前途的细胞来源，具有多能性和令人兴奋的潜在治疗效果。

虽然IPS细胞与正常分化的成年细胞和干细胞之间存在微小的差别，在质量和稳定性方面也存在挑战，但在健康保健和医疗技术方面，我们仍然需要在其研究和发展方面进行探索，并努力寻求途径来提高IPS细胞质量和稳定性以更好的服务社会。

ips细胞造模方法

ips细胞造模方法IPS细胞（induced pluripotent stem cells）是由成体细胞通过基因重编程技术转化而来的多能干细胞。

它具有与胚胎干细胞相似的自我复制和分化潜能，被认为是再生医学研究领域的重要突破之一。

本文将探讨IPS细胞的制备方法及其应用前景。

一、传统方法：基因转导传统的IPS细胞制备方法主要是通过基因转导技术，将一组特定的转录因子（Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）导入到成体细胞中，使其重新获得多能干细胞的特性。

这些转录因子能够重新激活胚胎发育过程中的基因网络，使成体细胞回退到多能状态。

然而，这种方法存在着许多问题，如基因插入位点的不确定性、细胞易受损等，限制了其应用。

二、新兴方法：化学物质诱导为了克服传统方法的缺点，研究人员提出了化学物质诱导的IPS细胞制备方法。

这种方法通过添加一系列特定的化学物质，如小分子化合物、生长因子和细胞外基质等，来诱导成体细胞向多能干细胞转化。

相比基因转导方法，化学物质诱导的IPS细胞制备方法更加安全、高效，并且不会引入外源基因。

三、优势与应用前景1. 无需胚胎：相比胚胎干细胞，IPS细胞的制备不需要损害胚胎，避免了伦理争议。

2. 个体特异性：IPS细胞是从患者自身的成体细胞中获得的，具有相同的遗传背景，可以避免免疫排斥反应，为个体化医疗提供了可能。

3. 疾病研究与药物筛选：IPS细胞可以通过分化为各种细胞类型，如心脏细胞、神经细胞等，用于模拟疾病的发生和发展过程，加深对疾病机制的理解，并用于药物的筛选和评价。

4. 组织工程与再生医学：IPS细胞可以分化为各种细胞类型和组织，如心血管组织、神经组织等，为组织工程和再生医学提供了新的可能。

5. 疾病治疗：IPS细胞可以通过基因修复等方法，将其分化为患者需要的特定细胞类型，用于治疗一些难治性疾病，如癌症、糖尿病等。

总结起来，IPS细胞的制备方法不断发展和完善，化学物质诱导的方法具有更多的优势，为再生医学的研究和应用提供了广阔的前景。

角色转换细胞重编程实验报告

角色转换细胞重编程实验报告摘要：细胞重编程是一种将成体细胞转变为多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）的方法，其在生物医学研究和临床应用领域具有广泛的前景。

本实验旨在探究角色转换细胞重编程的潜力和机制。

通过转导多种重编程因子，如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc，我们成功将成体细胞转化为多能干细胞，并观察到多能干细胞特征的表现，包括形态学特征和基因表达。

此外，通过进一步研究细胞重编程的动态过程，我们发现该过程可能涉及到细胞去分化和转录因子重编程等复杂的调控机制。

细胞重编程具有广阔的应用前景，在再生医学和疾病治疗中都有着重要的意义。

引言：细胞重编程是一种先进的细胞再生技术，可以通过转化成体细胞为多能干细胞，从而拓宽了细胞治疗和再生医学的研究领域。

通过角色转换细胞重编程的方式，我们可以更深入地研究细胞发育和分化的机制，以及临床应用中可能涉及到的问题。

本实验旨在评估角色转换细胞重编程的可行性、效果和潜在机制，为相关领域的研究和发展提供新的突破点。

材料与方法：1. 细胞培养：使用小鼠皮肤成纤维细胞（mouse dermal fibroblasts，MDF）作为实验材料，采用组织培养技术将其培养在细胞培养皿中。

2. 细胞转导：通过利用适当的载体，将Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc等重编程因子导入到MDF细胞中。

3. 表型观察：观察转导后细胞的生长状态和形态学特征的改变，包括细胞聚集、形成细胞团以及细胞尊重的减少等。

4. 基因表达分析：利用实时PCR方法，测定不同时间点重编程细胞和原始细胞中特定基因的表达水平。

5. 细胞功能分析：通过体外分化实验，评估重编程细胞的多能性和分化潜能。

结果：1. 角色转换细胞重编程成功：经过适当的转导过程，我们成功从成纤维细胞中得到了iPSCs，这些细胞具备了多能干细胞的典型形态学特征和表型特征。

2. 基因表达分析结果：与原始成纤维细胞相比，重编程细胞表达多能干细胞相关标记基因的表达量显著增加，如Oct4、Sox2和Nanog等。

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Stem Cells
Stem Cells
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Advantage 1
Embryonic stem cells
Research progress
2006.7, Shinya Yamanaka
iPS Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast
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我国iPS cell研究进展我国研究进展
08.10 08.11 09.02 09.03 09.07 09.07 09.08 09.12
小鼠脑膜细胞-iPS细胞 P53 siRNA和UTF1可使iPS转化效率可提高100倍建立大鼠/猪iPS细胞系 0ct4与iPS细胞 iPS细胞可在胚胎中正常发育 iPS细胞注射入囊胚培育出健康小鼠羊水细胞诱导iPS 培养过程中添加维生素C可使iPS诱导效率提高10倍
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Organization
Department of Stem Cell Biology, Institute for Frontier Medical Sciences, Kyoto University Genome Center of Wisconsin, Wisconsin National Primate Research Center, University of WisconsinMadison. Department of Cardiology, Keio University School of Medicine. iPierian, Inc. Genentech, Inc
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09.08
09.09 10.04
Research progress -- therapy
08.05 08.11 08.11 09.02 09.02 09.03 10.03
Cardiovascular cell Pancreatic β-cells for Diabetes Medullary Sheath Platelet neural stem cell for injury of spine Dopamine neuron for Parkinsonism Auditory nerve progenitor cell for hearing impairment
邓宏魁裴端卿
周琪
贺林东北林业大学硕士论文答辩
Conference
World Stem Cells & Regenerative Medicine Congress ISSCR Annual Meeting Stem Cell Congress Japan Science and Technology Agency (JST) iPS Cell Research Society
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Thank you !
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10. 08
Research progress -- efficiency
09.08
Hypoxia Enhances the Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Suppression of induced pluripotent stem cell generation by the p53–p21 pathway iPS iPS cells from adult human adipose stem cells BAF Complex Facilitate Reprogramming
fibrolast
iPS cells 东北林业大学硕士论文答辩
Research progress
2007.11, Shinya Yamanaka & James Thomson
iPS Cell Lines Derived from Human Somatic Cells
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Research progress -- safety
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Organization
中科院广州生物医药与健康研究干细胞与再生医学研究所北京大学细胞分化与干细胞实验室中国科学院动物研究所周琪研究组北京生命科学研究所中国科学院上海生命科学研究院细胞生物学研究所上海交通大学医学院曾凡一实验室
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leader
Induced pluripotent Stem cells (iPS ce 诱导多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells，， iPS细胞）。通过基因操作将某些因子导入细胞使体细细胞）。通过基因操作将某些因子导入细胞, 细胞）。通过基因操作将某些因子导入细胞胞直接重构成为多潜能干细胞。胞直接重构成为多潜能干细胞。干细胞 (Stem Cells)是一类具有高度自我更新和多向分是一类具有高度自我更新和多向分化潜能的细胞。化潜能的细胞。
08. 09 09. 02 09. 03 09. 04 09. 10
iPS Cells Without Viral Integration Oct4-iPS cells Cre-loxP Removed c－Myc Virus-free iPS cells, Multicistronic Vector/Plasmid Small-Molecule Inhibitor of Tgf-β Signaling Induction L- Myc Replaced
Regenerative therapy: Diabetes, Cancer, Cerebral Palsy, et al
胚胎干细胞（胚胎干细胞（Embryonic stem cells））成体干细胞（成体干细胞（Adult stem cells））
分化效率致瘤性伦理
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