IPS细胞研究进展
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
IPS细胞研究进展
.
1
一·基本概念
• iPS细胞（Induced pluripotent stem cells），中文全称 是诱导性多能干细 胞，是由体细胞诱 导而成的具有和胚 胎干细胞类似的发 育多潜能性的干细 胞。
.
2
二·制备流程
• IPS细胞是由一些多能遗传基因导入皮肤等细 胞中制造而成。
胞诱导产生了能分泌
胰岛素的细胞。这证
明了iPS细胞有分化为
胰岛β细胞的能力。
将这种细胞移植到患
者体内，可能为Ⅰ型
糖尿病的治疗提供了
一种可能的途径。
.
10
(二）心血管疾病治疗 Nelson 和 Almudena、Martinez 将人皮肤成纤
维细胞通过oct4 、sox2、klf4和c-Myc 四个基因诱 导为 iPS 细胞并植入小鼠子宫，发现其可分化为 心脏实质细胞。将其嵌入重新构建的心脏、血管 平滑肌和内皮组织后使心脏细胞收缩性恢复，电 位稳定性增强。
这是 iPS 细胞的初 次出现，是 iPS 细胞研 究的开端。
.
5
2007 年 11 月
山中伸弥实验室和美国科学 家詹姆斯 A 汤姆森
分别在《细胞》和《科学》杂志上发表文章，
报道了将人类普通皮肤细胞转化为iPS细胞的方
法。
• 山中伸弥采用与诱导 • 汤姆森研究小组利用
小 鼠 iPS 相同的方法,
慢病毒载体运输Oct4、
·IPS细胞制. 备流程示意图
3
三·IPS细胞的研究历程
The history of re. programming
4
2006 年 8 月 日 本 科 学 家 山 中 伸 弥对胚胎干细胞相关的
24 个 基 因 进 行 反 复 试 验 , 从 中 筛 选 出 4 个 基 因 （ Oct4,Sox2,c-Myc和 Klf4）,将它们同时导入小鼠体细 胞后,可将小鼠体细胞重编程,使之具有类似胚胎细 胞的特点,具有3个胚 层的各种细胞类型的 分化潜能。
成功将人 成纤维细胞
Sox2、 Nanog 和 Lin28
诱导成多干细胞
转录因子转染 IMR90
胚胎成纤维细胞, 并且
成功地获得了人的 iPS
细胞。
iPS 细胞的研究，首次应用到 了人的细胞上。
.
6
2008 年 9 月 Hochedlinger 小组利用腺病 毒作载体(Oct4、
Sox2、c-Myc 和Klf4 4 个基因或Oct4、Sox2 和 Klf4 3 个基因整合于同载 体上)成功制备出基因组无病 毒整合的 virus-free adeno-iPS 细胞。同年10月 Yamanaka 小组使用质粒转导的方式成功诱导了 iPS 细胞。
他们的研究证明了iPS细胞有想心脏分化的潜 能。因此 iPS 细胞可用于修复心肌梗塞对心脏造 成的损伤。而心血管疾病是全球致死 人数最多的 疾病。该项研究为心血管疾病患者带来了一丝曙 光。
.
11
（三）遗传病治疗
在治疗遗传病方面，iPS 技术的诞生开辟了一 条不同于以往基因疗法的道路。例如，2007 年， Hanna 率先用 iPS 细胞治疗了 小鼠的镰刀型红细胞 贫血症。他们将小鼠的成纤维细胞重编程为 iPS 细 胞后，再用同源 重组的方法用人野生型βa-珠蛋白 基因代替βs-珠蛋白基因，最后诱导遗传修饰后的 iPS 细胞定向分化为造血祖细胞（HPS），并 将其 移植入模型雄鼠体内。结果显示，HPS 可有效抑制 镰刀性红细胞贫血症症状。
另外IPS细胞还应用在治疗视网膜病变、改善 脑神经、在修复耳蜗神经方面
.
12
五·提问时间到
.
13
谢谢观看！
.
14
2009 年 8 月 中国科学院动物研究所的周琪与上海交大的科学家曾
凡一，和北京生命科学研究所高绍容实验室分别首次利用 iPS 细胞，通过4倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的 小鼠，从而在世界上第一次证明了IPS细胞的全能性。
随着世界上首次利用IPS细胞培养出具有繁殖能力的完 整个体，iPS 细胞的研究进入了新的纪元。 2015年 4 月
这些研究结果证明了将体细 胞重编程为 iPS 细 胞无需病 毒载体整合进宿主基因组，同时在应用 上避免了病毒类物质和基因组整合带来的可能存
在的风险。可谓是令iPS 细胞的研究进入到了一个 无毒的时代。
2009 年 3 月 Jaenisch 小组将移除外源基 因的人iPS细胞成功诱导成
多 巴胺神经元。 该成果为霍金这类得帕金森 氏症的人带来福音。
日本理化学研究所研究小组利用IPS细胞成功制出免疫 细胞，展开临床研究
.Leabharlann 8四·IPS细胞能应用到什么地方呢？
.
9
（一）糖尿病治疗
糖尿病是最为严重的现代病之一，全球有近三
亿患者，中国有 4320 万，它严重危害着人类的健
康，目前尚无根治办法。
在 2008 年，日本 Keisuke 教授等人利用 iPS 细
.
1
一·基本概念
• iPS细胞（Induced pluripotent stem cells），中文全称 是诱导性多能干细 胞，是由体细胞诱 导而成的具有和胚 胎干细胞类似的发 育多潜能性的干细 胞。
.
2
二·制备流程
• IPS细胞是由一些多能遗传基因导入皮肤等细 胞中制造而成。
胞诱导产生了能分泌
胰岛素的细胞。这证
明了iPS细胞有分化为
胰岛β细胞的能力。
将这种细胞移植到患
者体内，可能为Ⅰ型
糖尿病的治疗提供了
一种可能的途径。
.
10
(二）心血管疾病治疗 Nelson 和 Almudena、Martinez 将人皮肤成纤
维细胞通过oct4 、sox2、klf4和c-Myc 四个基因诱 导为 iPS 细胞并植入小鼠子宫，发现其可分化为 心脏实质细胞。将其嵌入重新构建的心脏、血管 平滑肌和内皮组织后使心脏细胞收缩性恢复，电 位稳定性增强。
这是 iPS 细胞的初 次出现，是 iPS 细胞研 究的开端。
.
5
2007 年 11 月
山中伸弥实验室和美国科学 家詹姆斯 A 汤姆森
分别在《细胞》和《科学》杂志上发表文章，
报道了将人类普通皮肤细胞转化为iPS细胞的方
法。
• 山中伸弥采用与诱导 • 汤姆森研究小组利用
小 鼠 iPS 相同的方法,
慢病毒载体运输Oct4、
·IPS细胞制. 备流程示意图
3
三·IPS细胞的研究历程
The history of re. programming
4
2006 年 8 月 日 本 科 学 家 山 中 伸 弥对胚胎干细胞相关的
24 个 基 因 进 行 反 复 试 验 , 从 中 筛 选 出 4 个 基 因 （ Oct4,Sox2,c-Myc和 Klf4）,将它们同时导入小鼠体细 胞后,可将小鼠体细胞重编程,使之具有类似胚胎细 胞的特点,具有3个胚 层的各种细胞类型的 分化潜能。
成功将人 成纤维细胞
Sox2、 Nanog 和 Lin28
诱导成多干细胞
转录因子转染 IMR90
胚胎成纤维细胞, 并且
成功地获得了人的 iPS
细胞。
iPS 细胞的研究，首次应用到 了人的细胞上。
.
6
2008 年 9 月 Hochedlinger 小组利用腺病 毒作载体(Oct4、
Sox2、c-Myc 和Klf4 4 个基因或Oct4、Sox2 和 Klf4 3 个基因整合于同载 体上)成功制备出基因组无病 毒整合的 virus-free adeno-iPS 细胞。同年10月 Yamanaka 小组使用质粒转导的方式成功诱导了 iPS 细胞。
他们的研究证明了iPS细胞有想心脏分化的潜 能。因此 iPS 细胞可用于修复心肌梗塞对心脏造 成的损伤。而心血管疾病是全球致死 人数最多的 疾病。该项研究为心血管疾病患者带来了一丝曙 光。
.
11
（三）遗传病治疗
在治疗遗传病方面，iPS 技术的诞生开辟了一 条不同于以往基因疗法的道路。例如，2007 年， Hanna 率先用 iPS 细胞治疗了 小鼠的镰刀型红细胞 贫血症。他们将小鼠的成纤维细胞重编程为 iPS 细 胞后，再用同源 重组的方法用人野生型βa-珠蛋白 基因代替βs-珠蛋白基因，最后诱导遗传修饰后的 iPS 细胞定向分化为造血祖细胞（HPS），并 将其 移植入模型雄鼠体内。结果显示，HPS 可有效抑制 镰刀性红细胞贫血症症状。
另外IPS细胞还应用在治疗视网膜病变、改善 脑神经、在修复耳蜗神经方面
.
12
五·提问时间到
.
13
谢谢观看！
.
14
2009 年 8 月 中国科学院动物研究所的周琪与上海交大的科学家曾
凡一，和北京生命科学研究所高绍容实验室分别首次利用 iPS 细胞，通过4倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的 小鼠，从而在世界上第一次证明了IPS细胞的全能性。
随着世界上首次利用IPS细胞培养出具有繁殖能力的完 整个体，iPS 细胞的研究进入了新的纪元。 2015年 4 月
这些研究结果证明了将体细 胞重编程为 iPS 细 胞无需病 毒载体整合进宿主基因组，同时在应用 上避免了病毒类物质和基因组整合带来的可能存
在的风险。可谓是令iPS 细胞的研究进入到了一个 无毒的时代。
2009 年 3 月 Jaenisch 小组将移除外源基 因的人iPS细胞成功诱导成
多 巴胺神经元。 该成果为霍金这类得帕金森 氏症的人带来福音。
日本理化学研究所研究小组利用IPS细胞成功制出免疫 细胞，展开临床研究
.Leabharlann 8四·IPS细胞能应用到什么地方呢？
.
9
（一）糖尿病治疗
糖尿病是最为严重的现代病之一，全球有近三
亿患者，中国有 4320 万，它严重危害着人类的健
康，目前尚无根治办法。
在 2008 年，日本 Keisuke 教授等人利用 iPS 细