旗舰六诱导式多能性干细胞及间叶干细胞於医药应用之转译研究
胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究
胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究胚胎干细胞和诱导多能干细胞是近年来研究的热点，关注度非常高。
通过这些研究可以了解人类生命的诞生和发展，也可以帮助科学家研发出更好的治疗方法，治疗失明、糖尿病、帕金森氏症等疾病。
一、胚胎干细胞胚胎干细胞是从胚胎形成的，具有未分化、自我更新、细胞分化为各种类型的能力。
胚胎干细胞是在胚胎早期形成的，一般在人类胚胎在体第5-7天左右形成。
由于这个早期的胚胎受精卵（单一细胞）会分裂成许多细胞，并形成球形的胚胎囊，其中的内层细胞就是胚胎干细胞。
胚胎干细胞是一种未分化的细胞，可以分化成各种类型的细胞，例如心脏细胞、神经元、肌肉细胞等。
这些细胞的产生需要受到适当的诱导因子控制。
胚胎干细胞的研究重要的原因之一是，它们可以用来替代损坏的、或者缺陷的组织，更好地治疗疾病。
然而，胚胎干细胞的使用也引起了道德上的争议。
许多人认为，提取胚胎干细胞需要摧毁胚胎，这是对生命的不尊重。
因此，许多国家对胚胎干细胞的研究和应用进行了限制。
二、诱导多能干细胞为了克服胚胎干细胞研究和应用的道德限制，科学家开始研究可以取代胚胎干细胞的新型多能干细胞——诱导多能干细胞。
诱导多能干细胞是指一种从成体细胞中转化而来的多利细胞。
其制备方法是通过将成体细胞（例如皮肤细胞等）收集，通过对目标基因的激活，使它们回到未分化状态，并可再次分化为其他类型的细胞。
诱导多能干细胞的制备方法包括四种方案：基因转导、化学法、微环境方案和蛋白质治疗。
其中，基因转导法是非常常用的一种方法，如通过转染四种转录因子的基因，使成体细胞重回多能状态。
与胚胎干细胞相比，诱导多能干细胞的研究是一种更安全、更可控的方法。
也因此，诱导多能干细胞的研究成为了众多科学家的研究焦点之一。
三、胚胎干细胞和诱导多能干细胞的区别除了制备方法上面的区别，诱导多能干细胞和胚胎干细胞还有很多其他的不同点。
首先，胚胎干细胞来源较为困难，而诱导多能干细胞的来源较为广泛。
诱导多能干细胞可以来自成年人的各种组织，比如皮肤细胞、肾细胞、肝细胞等，因为成年人很容易获取这些细胞。
诱导多能干细胞研究进展概述
诱导多能干细胞研究进展概述作者：李雪犁来源：《科教导刊》2016年第26期摘要诱导多能干细胞（Induced pluripotent stem cell， iPSC）由于其巨大的研究价值和应用潜力迅速成为近年来全球干细胞领域关注的焦点，许多国家的政府、研究机构对其加大投入，并取得了巨大进展。
本文将对iPSC技术中体细胞的选择、重编程诱导因子的筛选、介导载体、诱导效率、临床学的应用以及研究中存在的问题几个方面做简要综述。
关键词诱导多能干细胞重编程诱导效率载体再生医学中图分类号：Q813 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.09.078Summary of Research Progress on Induced Pluripotent Stem CellsLI Xueli（Patent Examination Cooperation Hubei Center of the Patent Office， SIPO， Wuhan， Hubei 430070）Abstract Induced pluripotent stem cells due to its great research value and application potential quickly become in recent years the world the focus of attention in the field of cell， the government，research institutes in many countries to increase investment， and have made tremendous progress. This article will make a brief summary on the selection of somatic cells in iPSC technology， the selection of the induced factors of reprogramming， the vector， the induction efficiency， the application of clinical study and the problems in the research.Key words induced pluripotent stem cells； reprogramming； induced efficiency； carrier；regenerative medicine0 引言诱导多能干细胞（Induced pluripotent stem cell， iPSC），是将几种因子的基因引入到成熟体细胞中，并重编程为与胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESC）具有相似特征的一种干细胞。
诱导性多能干细胞的研究及应用
诱导性多能干细胞的研究及应用诱导性多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells，简称iPS细胞）是一种通过基因工程技术，将成熟细胞（如皮肤细胞）重新编程为具有多能性的干细胞。
这种细胞类型具有类似于胚胎干细胞的分化潜能，能够分化成各种细胞类型，如神经元、心肌细胞、胰岛细胞等，为再生医学、疾病建模、药物筛选等领域提供了重要的研究工具和应用前景。
一、诱导性多能干细胞的研究诱导性多能干细胞的研究始于2006年，当时日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）及其团队通过导入四个转录因子（Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4）成功地将小鼠成纤维细胞重编程为具有多能性的干细胞，这一研究成果于2012年荣获诺贝尔生理学或医学奖。
随后，科学家们不断优化重编程技术，提高了iPS细胞的诱导效率和安全性，并将其应用于人类细胞的研究。
目前，诱导性多能干细胞的研究主要集中在以下几个方面：1.疾病建模：利用iPS细胞技术，科学家们可以模拟各种疾病的发生和发展过程，如帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病等，从而为疾病的机制研究和新药开发提供重要的实验平台。
2.药物筛选：iPS细胞技术可以模拟人体各种细胞类型，用于药物筛选和毒性测试，从而提高药物研发的效率和安全性。
3.再生医学：iPS细胞具有分化成各种细胞类型的潜能，可用于再生医学领域，如治疗心肌梗死、神经退行性疾病、糖尿病等。
4.个体化医疗：利用患者的体细胞制备iPS细胞，可以模拟患者疾病的发生和发展过程，从而为个体化医疗提供重要的支持和指导。
二、诱导性多能干细胞的应用目前，诱导性多能干细胞已经在多个领域取得了重要的应用成果：1.疾病治疗：利用iPS细胞技术，科学家们已经成功地治疗了一些疾病，如先天性黑蒙症、帕金森病等。
例如，日本科学家利用iPS细胞制备的视网膜色素上皮细胞治疗了一名先天性黑蒙症患者，取得了良好的治疗效果。
2.药物研发：iPS细胞技术已经被广泛应用于药物研发领域，如新药筛选、毒性测试等。
诱导性多能干细胞研究及临床应用
症； ２ ０ ０ ９年 Ｘ ｕ 等 利 用ｉ Ｐ Ｓ Ｃ ｓ诱 导 来 的 内 皮 前 体 细 同年美国研究者 胞和内皮细胞 成 功 治 疗 血 友 病 Ａ， ［ ３］ Ｌ ｅ ｅ等 建立了家族 性 植 物 神 经 功 能 不 全 症 的 细 胞 模型 ， 为治疗单 基 因 遗 传 疾 病 提 供 了 理 论 和 实 践 基 础； ２ ０ １ ２年 Ｓ ｏ ｎ ｇＢ 等
［ ４］
握的技术和未来人类ｉ Ｐ Ｓ Ｃ ｓ应用于临床的方法 。
将人类肾小球系膜细胞重
１ ｉ Ｐ Ｓ 细胞的起源
ｉ Ｐ Ｓ 技术的起源是 建 立 在 三 大 主 流 研 究 的 基 础 ［ ］ ８ 上的 。 首先 是 细 胞 核 移 植 导 致 的 重 编 程 。１ ９ ６ ２ 年， Ｊ ｏ ｈ ｎＧ ｕ ｒ ｄ ｏ ｎ利 用 来 自 成 体 青 蛙 肠 细 胞 的 细 胞 从而发育得到了成熟 核移植到未受 精 的 受 精 卵 中 ， 世界上第 １ 只克 隆羊多莉 诞 的蝌蚪 。 相隔 ３ ５ 年后 ， 生， 这是Ｉ ａ ｎＷ ｉ ｌ ｍ ｕ ｔ等利用乳腺 上 皮 细 胞 进 行 体 细 胞克隆产 生 的 哺 乳 动 物 。４ 年 后 ， Ｔ ａ ｋ ａ ｓ ｈ ｉＴ ａ ｄ ａ等 证明 了 Ｅ Ｓ Ｃ ｓ 含有 同样能进 行体细 胞重 组的相 关因 首 要 调 控 子 ”的 产 生 。１ 子。其 次 是 “ ９ ８ ７ 年， Ｓ ｃ ｈ ｎ ｅ ｕ ｗ ｌ ａ ｖ ｉ ｓ等 都 发 现 了 能 决 定 和 诱 导 给 ｙ 等和 Ｄ 定系统命运的一个转录因子 ， 并将 其命名 为 “ 首要调 。 随后 ， 有许多科学家们开始 寻找 能够调 控多 控子 ”
］ ７ 之一 ［ 。 本文着 重 讨 论 了 ｉ 目前所掌 Ｐ Ｓ Ｃ ｓ的 起 源，
诱导性多能干细胞的制备、优势及临床应用前景
诱导性多能干细胞的制备、生物学特性、优势及临床应用前景摘要：2012年10月8日，John B. Gurdon与Shinya Yamanaka 因制备出诱导性多能干细胞〔induced pluripotent stem cells，iPSCs〕及相关领域的研究被授予诺贝尔生理学或医学奖。
两位科学家在相差40多年的时间内，探索着一个共同科学问题。
1962年，戈登教授发现细胞的特化是可以逆转的。
在一项经典实验中，他将美洲爪蟾的皮肤细胞核注入去核的卵细胞中，结果发现部分卵细胞依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。
戈登爵士做出这一重大发现之时，正是山中伸弥出生之年。
2007年，山中博士所在的研究团队通过小鼠实验，发现诱导表皮细胞使之具有胚胎干细胞特征的方法。
此方法诱导出的干细胞可转变为心脏和神经细胞，为研究治疗多种心血管绝症提供了巨大助力。
诺贝尔奖委员会认为，他们精彩的成果完全颠覆了人们对发育的传统观念，关于细胞命运调控和发育的教科书内容已被重新改写。
关键词：诱导性多能干细胞、制备方法、生物学特性、与ES细胞相比的优势、临床应用前景与试行治疗方案引言：诱导性多能干细胞〔iPSCs〕具有类似于胚胎干细胞(ESC)的全能性，又无道德伦理争议，而且来源广泛，防止了免疫排斥反应，为整个干细胞生物学领域和临床再生医学提供了新的研究方向，因而被评为2008年年度十大进展之首。
山中博士亦因在细胞重编程领域的杰出奉献，获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。
诱导性多潜能干细胞在疾病的模型建立与机制研究、细胞治疗、药物的发现与评价等方面有着巨大的潜在应用价值，因此在用于临床治疗前，国内外学者针对其安全性问题进行了广泛深入的研究，采取了多种措施提高诱导性多潜能干细胞的安全性。
本文重点对诱导性多能干细胞的制备方法、生物学特性、与ES细胞相比具有的优势、临床应用前景和面临的问题及从理论上设计应用诱导性多能干细胞临床治疗帕金森病方案进行论述。
胚胎干细胞和诱导多能性干细胞的研究
胚胎干细胞和诱导多能性干细胞的研究随着生物技术的发展，人们对于干细胞的研究越来越深入。
在干细胞中，胚胎干细胞和诱导多能性干细胞是两种备受关注的类型。
它们具有不同的来源和应用场景，本文将分别从这两方面进行探讨。
胚胎干细胞胚胎干细胞是从早期胚胎中分离出来的细胞。
这些细胞能够自我更新并分化为几乎任何种类的细胞，例如神经元、心肌细胞和肝细胞等。
由于这种多样化的分化潜能，胚胎干细胞在医学研究领域中具有重大作用。
确认获得胚胎干细胞的源自一个不断发展的胚胎，这让一些人对于胚胎干细胞的研究表示了担心。
另外，由于胚胎干细胞可以产生人类组织和器官，一些人甚至将其视为某种形式的“人类工厂”，从而提出了道德和法律方面的考虑。
不过我们也不能否认该研究领域的巨大医学潜能。
胚胎干细胞有着广泛的应用前景，如生殖医学、再生医学等领域。
在这些领域，科学家们已经成功地利用胚胎干细胞来修复骨骼问题、肝脏疾病等疾病。
胚胎干细胞的这些应用，对于患者的生活质量产生了长远的积极影响。
诱导多能性干细胞相对于胚胎干细胞的争议，诱导多能性干细胞则具有更多发展的可能性。
2012年诺贝尔医学奖得主山中伸弥所发现的“iPS细胞”，就是最有代表性的一种诱导多能性干细胞。
诱导多能性干细胞源于从成年体细胞中重新激活成为干细胞。
不需要胚胎，而是使用人体成年细胞，进行体外培养直到获得干细胞。
诱导多能性干细胞具有与胚胎干细胞类似的分化潜能，可以分化成多种不同的细胞类型。
同时，iPS技术使科学家们可以利用人体自身的细胞进行研究和治疗。
不只是医学领域，诱导多能性干细胞还具有广泛的应用前景。
火箭科学家周建民带领的天宫实验室利用诱导多能性干细胞在太空中进行核心细胞的多能性评估，为未来在太空中进行疾病治疗提供了新思路。
在未来的研究中，诱导多能性干细胞极有可能成为胚胎干细胞的替代品，这样不仅可以避免众多以医学界为代表的道德困惑，同时还有着更广泛的应用前景。
结语综上所述，干细胞的研究对于人类的健康产生了深远的影响。
诱导多能干细胞分化为胰岛β样细胞的研究进展
诱导多能干细胞分化为胰岛β样细胞的研究进展曹丽婷;张桦【摘要】Human-induced pluripotent stem cells (iPSCs) have pluripotent properties,which are similar to embryonic stem cells and obtained by somatic reprogramming through gene transfection and small molecule compounds therapy in vitro.Induction of iPSCs into islet β-like cells secreting insulin with 3D structure in vitro can be used to treat diabetes mellitus,which can effectively solve many difficult problems such as ethical and source limitation of adult islet transplantation.Human iPSCs induced differentiation into islet β-like cells needs combined regulation of external and internal factors,but currently there are no uniform standard inducing methods to obtain substantial and stable islet β-like cells,as well as two key issues of carcinogenic risk and immune rejection.Therefore,the transplantation of islet β-like cells derived from iPSCs for the treatment of diabetes is a key and difficult problem to be solved in the future.%人类诱导多能干细胞(iPSCs)是通过体外基因转染、小分子化合物处理等方法诱导体细胞重编程而获得的类似胚胎干细胞的多能性干细胞,在体外将其诱导为有分泌胰岛素功能的具有3D结构的胰岛β样细胞进行移植治疗糖尿病,可以较好地解决既往成体胰岛移植所面临的伦理、来源受限等诸多难题.人类iPSCs诱导分化成胰岛β样细胞需内外因子体外联合调控,但目前尚无统一标准诱导方法大量并稳定的获得胰岛β样细胞,且存在致瘤风险及免疫排斥两大关键问题.因此,iPSCs来源的胰岛β样细胞移植治疗糖尿病是未来亟待解决的重点和难点问题.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2017(023)023【总页数】5页(P4594-4598)【关键词】诱导多能干细胞;胰岛β样细胞;糖尿病【作者】曹丽婷;张桦【作者单位】南方医科大学珠江医院内分泌代谢科,广州510280;南方医科大学珠江医院内分泌代谢科,广州510280【正文语种】中文【中图分类】R587.1糖尿病因其高患病率及诸多并发症严重威胁人类生命健康并耗费大量卫生资源。
诱导性多能干细胞的研究进展
资料显 示 ： 用 高通 量 检 测 手段 ， ｉＳ ｓ 人 Ｅ 利 对 ＰＣ、 ｓ细
胞以及 成纤维 细胞 的 ｍＲ Ａ表达 谱 、 Ｒ Ａ表达谱 、 Ｎ ｍｉＮ
Ｈ ３甲基化 谱 、 因组稳定 性等等 进行 了 比较 ， 基 结果 发 现 ｉＳ ｓ Ｐ Ｃ 与人 Ｅ Ｃ在 ｍＲ Ａ表 达水 平存在 显著差异 ， Ｓ Ｎ
因子导 人 已分化 的小 鼠皮 肤 成 纤 维 细胞 ， 而 获 得 进 了类似 于 Ｅ Ｓ细胞 的多能 性干细胞 ， 一研究 明确 地 这
证实 了分化的细胞 可 以通 过 少数 几 个 因子 的外 源 导 人而被 重编程到具有 多 能性 的状 态 。２ ０ ０ ７年 ， ａ ａ Ｔ ｋ． ｈｓｉ Ｙ ａｈ 和 ｕ等 ’ 别 报 道 了成 功 获 得 人 的 ｉＳ ｓ 分 Ｐ Ｃ 系 。此 后 ， 相继有 多个研究 小组分别 将小 鼠肝细胞 和
三 、 Ｓ ｓ 人 类 疾 病 中 的 应 用 ｉ Ｃ在 Ｐ
实验鼠的四倍 体互 补试 验 则证 明 了 ｉＳ ｓ 备 和 Ｅ ＰＣ 具 ｓ
同样 的发育潜 能 。因此 ｉＳ ｓ Ｐ Ｃ 在细胞 形态 、 长 生 特性 、 干细胞标志 物表达 等方 面与 Ｅ Ｓ细胞非 常相 似 ， 形成嵌合体动物方面也与 Ｅ ｓ细胞几乎完全相 同。
・
医学 嗣 沿 ・
诱导 性 多能干 细 胞 的研究 进 展
刘 雪霞 诱 导 性 多 能 干 细 胞 （ｎ ｕ ｅ ｕｉｏ ｎ ｔ ｉｄ ｃｄ Ｐ ｌ ｐｔ ｔｓ ｍ ｒ ｅ ｅ ｃｌ ， Ｓ ｓ 是 通过基 因转染 技 术将某 些 转 录 因子导 ｅ ｓｉ Ｃ ） ｌ Ｐ 李建远
的光芒 时 ， 威斯 康星大 学张素 春教授 研究发 现 ， ． ｉ Ｐ Ｓｓ Ｃ 即便 是那 些不用 导人外 源基 因诱 导 的 ｉＳ ｓ Ｐ Ｃ 比对
诱导性多潜能干细胞研究进展
诱导性多潜能干细胞研究进展作者：程腾贺小英马利兵来源：《湖北农业科学》2014年第05期摘要：通过转染特定的一个或多个基因将已分化的体细胞诱导成为多潜能干细胞，这种干细胞称为诱导性多潜能干细胞（Induced pluripotent stem cells，iPS cells）。
近年来关于iPS细胞的研究取得了举世瞩目的成就，多种已分化的体细胞都可以诱导成为iPS细胞，而且可以进一步将iPS细胞诱导成具有特定功能的细胞，称为诱导性细胞。
这些研究极大地促进了细胞生物学、表观遗传学和发育生物学的研究，并且为人类再生医学和特异的细胞治疗带来了更美好的希望。
对iPS细胞和诱导性细胞的最新研究状况进行了综述。
关键词：诱导性多潜能干细胞（iPS细胞）；诱导性细胞；细胞治疗中图分类号：Q813 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）05-0993-05将已分化的体细胞重编程为类胚胎干细胞样细胞的技术完成于2006年。
Takahashi等[1]通过外源表达一组选择性的转录因子导入成体小鼠成纤维细胞，最终确定最少有4种转录基因组合——Oct4（也称Pou5f1、Oct3/4）、Sox2、Klf4和c-Myc可将成纤维细胞重编程为诱导性多潜能干细胞（iPS细胞）。
从此iPS细胞的研究开始成为干细胞研究领域的热门，并且iPS细胞的来源也越来越广泛。
利用iPS细胞诱导技术将终末分化细胞先诱导成iPS细胞，再进一步诱导成具有特定功能的细胞，如神经细胞，心肌细胞等，称为诱导性细胞。
时至今日研究者已经开始尝将iPS细胞应用于临床治疗。
1 诱导性多潜能干细胞的研究进展从iPS细胞诞生之日起，iPS细胞的研究就成为细胞研究领域的热门。
起初，研究者诱导iPS细胞时，iPS细胞的诱导效率极低，而且他们用的是4个转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc，其中c-Myc还具有一定的致癌作用。
后来经过科学家们的不断尝试，开始用小分子化合物、miRNA、mRNA或蛋白质等导入细胞来诱导iPS细胞[1-6]，转录因子的个数也从4个减少到1个，甚至只用小分子化合物等物质来诱导iPS细胞[7-9]。
诱导多能干细胞的研究及应用
诱导多能干细胞的研究及应用近年来，多能干细胞的研究备受关注，因为多能干细胞具有能够分化成多种不同细胞类型的特性，从而可以应用于许多领域。
在这里，我们将介绍诱导多能干细胞的研究及其应用，以及目前存在的一些挑战。
一、什么是多能干细胞？多能干细胞是具有能够分化成多种不同细胞类型的特性。
人体内的多能干细胞主要分为两种，即胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞来自人体早期胚胎的内细胞团，而成体干细胞则来自成年人的各种成体组织，例如骨髓和脂肪组织。
多能干细胞具有广泛的应用前景，在生物医学领域中，它可以广泛用于药物研发、疾病治疗和组织再生等方面。
但是，胚胎干细胞受到伦理和法律的限制，成体干细胞来源有限，这促进了诱导多能干细胞的研究。
二、什么是诱导多能干细胞？诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）是通过转录因子的重编程将已分化的细胞重编程为类似于胚胎干细胞的干细胞。
这种技术是日本学者山中伸弥在2006年首次提出的。
在这项技术中，通过将四个基因引入成体细胞，可以将这些细胞从它们已经分化的状态转变为一个多能干细胞状态。
这些基因是Oct4、Sox2、KLF4和c-Myc。
iPSC具有胚胎干细胞类似的多态性特性，即可以分化为体内三个胚层的所有不同类型的细胞，包括神经元、心肌细胞、肝细胞和胰岛细胞。
iPSC技术提供了一种创造干细胞的方法，而不涉及伦理问题，也能够大量生产多能干细胞，因此可以应用于许多面向健康的应用领域。
三、诱导多能干细胞在疾病治疗中的应用iPSC可应用于疾病治疗。
将患有某种疾病的患者的细胞转化为诱导多能干细胞，再将这些干细胞进一步分化为受影响的细胞，可以用来研究该疾病的病理机制及相关药物的开发。
使用iPSC可以更好地确定新治疗方法的可用性，也可以避免风险和副作用，因为它们能够在体外进行实验。
四、诱导多能干细胞在药物研发中的应用iPSC还可应用于药物研发。
将诱导多能干细胞转化为特定细胞类型，然后在体外应用药物，可以测试该药物的安全性和有效性。
多能干细胞的诱导及其应用
多能干细胞的诱导及其应用多能干细胞是指具有不限定分化潜能的细胞，能够分化为各种细胞类型。
目前，广泛应用于干细胞研究和临床治疗的多能干细胞主要包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞。
其中，胚胎干细胞来源于早期胚胎发育阶段的内细胞群，而诱导多能干细胞则是通过人工方式引导某些具有特殊能力的细胞转化为多能干细胞。
多能干细胞的诱导方法主要有六种，包括套袋法、蛋白质转化法、基因转染法、小分子化合物法、直接转化法和克隆法。
其中，基因转染法是最早被使用和经典的方法，它通过基因转染来使细胞发生转化。
但是，基因操纵会对细胞的基因组结构和稳定性产生影响，从而可能引发细胞发生不正常的生长和分化；而且基因转染技术需要使用病毒载体，易受到时间、成本和效率的限制。
因此，近年来，小分子化合物法更加受到重视，它通过添加一些生物活性小分子引导细胞转化为多能干细胞，具有简便、高效、安全等优点。
多能干细胞的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 细胞治疗目前，多能干细胞已被广泛应用于临床治疗。
例如，在血液系统疾病治疗中，多能干细胞可以分化为骨髓细胞和造血细胞，被用于造血干细胞移植治疗。
在视网膜疾病治疗中，多能干细胞可以分化为视网膜细胞，被用于治疗各种眼疾病。
此外，在神经系统、心血管系统、骨骼系统等疾病治疗中，多能干细胞也被广泛应用。
2. 器官修复多能干细胞可以分化为各种组织和器官，如皮肤、肝脏、肺部、心脏等。
目前，多能干细胞已被广泛应用于器官修复领域，例如用于肝脏疾病、肺疾病、心血管疾病等的修复和重建。
3. 新药研发多能干细胞可以用于药物筛选和药理学研究，以加速新药的研发和上市。
例如，多能干细胞可以分化为肝细胞，通过药物筛选和药理学研究，可以快速筛选出具有治疗肝疾病作用的药物。
4. 替代动物实验多能干细胞可以用于替代动物实验，以减少对动物的伤害和滥杀。
例如，通过多能干细胞分化为肝细胞、心肌细胞等，可以进行更加精准、安全、有效的药物毒性测试和药效评估，以取代常规的动物实验。
身体细胞转化诱导多能干细胞的分子生物学机制
身体细胞转化诱导多能干细胞的分子生物学机制多能干细胞是一类具有高度自我更新能力和多向分化潜能的细胞，其来源主要有胚胎干细胞和体细胞转化干细胞两种。
而体细胞转化干细胞的发现，不仅解决了胚胎干细胞使用上的伦理问题，也为疾病治疗和组织工程学等领域提供了新的希望。
本文将对身体细胞转化诱导多能干细胞的分子生物学机制进行探讨。
体细胞转化干细胞的发现体细胞转化干细胞最初是通过基因转导实现的。
2006年，日本学者山中伸弥使用四种基因（Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4）成功将小鼠尾部成纤维细胞转化为表现出多能性的干细胞。
此后，该方法也被用于人类细胞的体外诱导多能干细胞，从而获得了更广泛的应用。
身体细胞转化的机制在体细胞转化干细胞的背后，涉及了多个分子生物学过程。
首先，表观遗传学调控了转化过程的关键步骤。
研究发现，通过改变DNA甲基化和组蛋白修饰状态，可以重新定义细胞去分化的可塑性。
另外，全反转录转录组分析揭示，基因转导过程中可能存在着多种转录因子的协同作用和变化。
此外，其他非编码RNA和通过受体-酪氨酸激酶信号转导途径调控的基因网络也被发现参与了体细胞转化干细胞的过程。
体细胞转化干细胞的挑战尽管体细胞转化干细胞被广泛应用于疾病诊断和治疗，但它仍然面临很多挑战。
首先，早期的转化潜能极低，需要经过长时间的扩增和优化。
此外，基因转导过程中的缺点也限制了其在临床应用中的应用。
基因细胞治疗可能导致异常增殖和肿瘤等严重副作用。
因此，了解体细胞转化干细胞的分子生物学机制，并在此基础上优化策略，是获取高质量干细胞的关键。
总结体细胞转化干细胞的分子生物学机制是一个复杂的过程，涉及到多个生物学组分和信号通路。
虽然迄今为止我们对其了解还不够深入，但对这些方面的研究已经取得了显著进展，这为未来的实践提供了理论支持。
在未来，我们可以通过在基因转导和表观遗传标记方面的技术改进，来进一步提高体细胞转化干细胞的效率和安全性。
诱导性多功能干细胞
研究历史
诱导多能干细胞最初是日本人山中伸弥（ShinyaYamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子的组合 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。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。
2007年11月20日，美国威斯康星大学詹姆斯·汤姆森的研究小组在《科学》杂志发表体细胞转变成“诱导性 多能干细胞”（iPS细胞）的成果，而日本京都大学教授山中申弥领导的研究小组也于同日在《细胞》杂志发表 类似的研究结果。紧接着皮肤细胞转为干细胞后，美国马萨诸塞州怀德海特生物医学研究所的雅各布·汉纳的小 组用来自患病小鼠尾巴的皮肤细胞产生了诱导性多能干细胞。
因此，iPS细胞的制作与发现，也成为医学、药学或是食品等之安全实验平台。此外，当技术成熟后，例如 男性细胞也可以制作出卵子，甚至老化细胞的重生，也不再是不可能的梦想。
特性和作用
iPS细胞同样具有自我更新和分化的全能性，从日本科学家ShinyaYamanaka于2006年第一次发现这一技术到 现在，科学家已经成功从小鼠，大鼠，猕猴，猪和人的体细胞中诱导并获得iPS细胞，而且诱导技术也产生了巨 大的革新，减少外源转录因子，使用非整合病毒，质粒法等等都能够产生iPS细胞，最近，有报道称利用纯蛋白 的方法也可以获得iPS细胞。iPS技术具有巨大的潜在应用价值，利用iPS技术能够获得病人或者疾病特异的多能 性干细胞，这样可以避免移植过程中的免疫排斥问题，也绕开了人类胚胎干细胞研究所带来的伦理问题。
2009年3月伊始，iPS细胞研究便相继迎来两项重大突破。
组成基因
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。在制造过程中，研究人员使用了4种遗传基因， 同时加入了7种包括可阻碍特定蛋白质合成的物质和酶在内的化合物，以研究其各自的制造效率。
干细胞类型及应用场景
干细胞类型及应用场景干细胞是一类具有自我更新能力和多能性分化潜能的细胞，可以分为胚胎干细胞（ESCs）和成体干细胞（ASCs）两大类。
1. 胚胎干细胞（Embryonic Stem Cells，ESCs）：胚胎干细胞是从早期胚胎（通常为无法发育成胚胎的胚胎）中获得的一类多能性干细胞。
它们具有两个显著特点：细胞增殖和多能性分化能力。
由于其可分化为多种细胞类型，胚胎干细胞被广泛应用于组织工程、再生医学和药物研发等领域。
1.1 组织工程：胚胎干细胞可以通过诱导分化或者基因转导的方式，分化为特定的细胞类型，如心肌细胞、神经细胞等。
这些分化后的细胞可以用于构建人工组织和器官，治疗疾病或修复受损组织。
1.2 再生医学：胚胎干细胞的多能性分化能力使其可以为治疗各种疾病提供新的途径。
通过分化为特定细胞类型并移植到患者体内，胚胎干细胞可以用于治疗糖尿病、心脏病、神经退行性疾病等疾病。
1.3 药物研发：胚胎干细胞可以用于药物筛选和毒性测试。
通过将药物暴露于胚胎干细胞上，并观察其对细胞的影响，可以评估药物的疗效和安全性，加速新药的发现和开发过程。
2. 成体干细胞（Adult Stem Cells，ASCs）：成体干细胞存在于多个成熟组织和器官中，包括骨髓、脂肪、肌肉、皮肤等。
成体干细胞相较于胚胎干细胞，其细胞分化潜能较低，主要分化为与所在组织相类似的细胞类型。
成体干细胞可以通过定向分化或转分化的方式来应用。
2.1 骨髓干细胞：骨髓干细胞存在于骨髓和血液中，具有再生造血系统的能力。
移植骨髓干细胞在治疗白血病、淋巴瘤等血液系统疾病以及免疫系统相关疾病方面有重要应用。
2.2 脂肪干细胞：脂肪干细胞存在于脂肪组织中，具有再生和分化为脂肪、肌肉、骨骼、软骨等多种细胞类型的能力。
脂肪干细胞可以用于修复组织缺损、改善肿瘤切除后的自体脂肪移植效果以及治疗各种疾病，如心肌梗死、糖尿病等。
2.3 体细胞转分化干细胞：体细胞转分化是指通过基因转导和细胞重编程技术，将成体细胞（如皮肤细胞）转化为具有多能性分化潜能的干细胞。
胚胎干细胞和诱导多能性干细胞的研究
胚胎干细胞和诱导多能性干细胞的研究干细胞是一种可以自我复制并分化为多种类型细胞的细胞。
在过去的几十年里，干细胞研究在生物医学领域受到越来越多的关注。
胚胎干细胞和诱导多能性干细胞是两个热门的研究方向。
胚胎干细胞是从早期胚胎中提取的细胞，它们可以分化为身体的各种细胞类型。
这些细胞可以通过胚胎移植治疗一些疾病，例如糖尿病、帕金森病和白血病等。
然而，胚胎干细胞研究也受到了伦理和道德问题的困扰。
由于获取胚胎干细胞需要破坏胚胎，因此受到一些人的反对。
此外，胚胎干细胞也有可能在移植后被宿主的免疫系统排斥，这也是一个挑战。
为了克服这些困难，科学家们开始研究诱导多能性干细胞。
这些细胞与胚胎干细胞类似，但是它们不需要破坏胚胎。
相反，科学家们通过将真核细胞重新编程为诱导多能性干细胞来制造它们。
这项技术首次在2006年由日本科学家山中伸弥发现，并因此获得了诺贝尔奖。
诱导多能性干细胞可以分化为多种类型细胞，包括神经细胞、心脏细胞和胰岛细胞。
这些细胞可以用于治疗许多疾病，例如糖尿病和帕金森病。
此外，诱导多能性干细胞还有许多其他潜在的应用。
然而，诱导多能性干细胞的研究仍然面临着一些挑战。
首先，这些细胞的制备和分化过程较为困难和耗时。
同时，它们仍然面临着免疫排斥的问题。
近年来，科学家们也发现了其他类型的干细胞，例如肠道干细胞和类肺干细胞。
这些细胞也显示出潜在的医学应用价值。
随着技术的不断进步，我们可以期待更多干细胞的发现和研究。
总的来说，干细胞的研究为医学带来了巨大的潜力。
胚胎干细胞和诱导多能性干细胞是两个研究方向，前者已经得到了广泛的应用，后者仍然需要进一步的研究和完善。
干细胞的研究为人类健康带来了许多希望和可能性，我们期待未来会有更多的进展。
诱导多能干细胞研究进展
早发现可替代Ｏｃｔ４诱导神经干细胞重编程为ｉＰＳＣｓ 的小分子化合物。之后Ｊａｅｎｉｓｃｈ等（２００８）发现细胞 内信号分子Ｗｎｔ３ａ亦可替代原癌基因ｃ－Ｍｙｃ，并提
高重编程效率。此外，一些小分子化合物不仅可减 少转录因子的使用，同时可提高转录效率。如使用 组蛋白脱乙酰基酶抑制剂ＶＰＡ（丙戊酸）后，只需导 人Ｏｃｔ４和Ｓｏｘ２两种因子就可将人皮肤成纤维细胞
达ｍｉＲ３０２／３６７的ｍｉＲＮＡ簇，获得了类似于ｉＰＳＣｓ
组造成的风险，有人尝试使用更为安全的质粒载体。 Ｙａｍａｎａｋａ等（２００８）用两个质粒反复感染ＭＥＦ获得
ｉＰＳＣｓ。其中一个为包含Ｏｃｔ４、Ｓｏｘ２、Ｋｌｆ４的ｃＤＮＡ
序列；另一个为ｃ．Ｍｙｃ的ｃＤＮＡ序列。但由于此法
需要质粒的多次反复感染，操作较为复杂，故未得到 大范围应用。Ｔｈｏｍａｓｏｎ等使用一个非整合的基因
ｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ
ｐ５３缺失时仅需导入Ｏｃｔ４、Ｓｏｘ２即可诱导ｉＰＳＣｓ产
生旧Ｊ。ｐ５３缺失的ｉＰＳＣｓ转人小鼠胚胎时能产生成 体组织，但因ｐ５３的失活将促进基因组的不稳定性
ｐｉＰＳＣｓＨｌ。这种方法避免了遗传修饰，安全性高，被 誉为干细胞领域的二次革命。但该方法大大降低了 ｉＰＳＣｓ的生成率，技术上有待进一步改进。 ４．ＲＮＡ诱导多能干细胞：ｐｉＰＳＣｓ为研究者们 开辟了新思路，要解决蛋白质直接导人细胞的效率 低下问题就要另辟蹊径。而ｍＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ及ｓｉＲ． ＮＡ具有不会插入哺乳动物基因组的特点，在诱导 ｉＰＳＣｓ中有着独特的优势。Ｄｅｒｒｉｃｋ等将４个关键蛋 白质的ｍＲＮＡ导人人皮肤细胞，得到核糖核酸诱导
于ｉＰＳＣｓｌ２ｑＦｌ内的基因群没有发挥作用有关。相
比ＥＳＣｓ，ｉＰＳＣｓ分化发育成全身各类细胞的能力较 低，可预测性较差。一系列的报道显示ｉＰＳＣｓ无论在 点突变、拷贝数变异、还是ＤＮＡ甲基化方面的变异 都可能造成这些ｉＰＳＣｓ在自然选择中被淘汰，而无法
基于诱导多能干细胞的再生医学研究与应用
基于诱导多能干细胞的再生医学研究与应用多能干细胞（pluripotent stem cells）是一种具有高度分化潜能的细胞，可以分化为各种不同类型的细胞，包括心脏细胞、神经细胞、肌肉细胞等。
这种特殊的细胞具有很大的医学研究和临床应用潜力，特别是在再生医学领域。
基于诱导多能干细胞的再生医学研究与应用正迅速发展，并已取得令人瞩目的成果。
本文将重点讨论基于诱导多能干细胞的再生医学研究与应用的现状和前景。
基于诱导多能干细胞的再生医学主要研究如何将诱导多能干细胞经过特定的诱导分化为特定细胞类型，并应用于治疗和修复各种疾病和损伤。
通过诱导多能干细胞分化成心脏细胞，科学家们可以研究心脏病的发生机制，并开展针对心脏疾病的治疗方法研究。
类似地，通过将诱导多能干细胞分化为神经细胞，可以研究神经系统疾病，如帕金森病和阿尔茨海默病，并探索治疗这些疾病的新方法。
此外，诱导多能干细胞还可以分化成肝细胞、肺细胞等，为治疗肝病和肺疾病提供新的治疗思路。
目前，基于诱导多能干细胞的再生医学研究已经取得了一些显著的成果。
例如，在心脏病治疗方面，科学家们已经成功地将诱导多能干细胞分化成心脏细胞，并将其移植到动物模型中，实现了心肌细胞的再生和心脏功能的改善。
此外，通过基因编辑技术，科学家们还成功地修复了一些基因突变所导致的遗传性疾病。
这些研究成果为将来基于诱导多能干细胞的再生医学应用提供了坚实的基础。
尽管基于诱导多能干细胞的再生医学研究前景广阔，但仍然存在一些挑战和限制。
首先，目前的诱导多能干细胞技术仍然面临一定的安全性和效率问题。
在将诱导多能干细胞应用于治疗方面，需要确保其不会引发过度增殖、肿瘤形成等并发症。
此外，目前的诱导多能干细胞技术仍然存在一定的效率问题，分化的细胞产量较低，限制了其在临床应用中的规模化生产。
此外，伦理、法律和道德问题也是基于诱导多能干细胞的再生医学研究与应用所面临的挑战之一。
在诱导多能干细胞的制备过程中，需使用人类胚胎或基因编辑技术进行基因改造，引发了有关胚胎研究和基因编辑的伦理和道德争议。
诱导性多潜能干细胞的研究现状和应用前景
诱导性多潜能干细胞的研究现状和应用前景
梁骑;唐中
【期刊名称】《国际检验医学杂志》
【年(卷),期】2011(32)20
【摘要】@@ 2006年,Takahashi和Yamanaka[1]将4个转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc(Yamanaka四因子)导入已分化的小鼠成纤维细胞,进而获得了类似
于胚胎干细胞(ES细胞)的多能性干细胞,称之为"诱导多潜能干细胞"(induced pluripotent stem cells,iPS细胞).随后,iPS细胞的研究引起了各国学者的大量关注,将干细胞的研究推向了一个全新的领域.由于iPS细胞研究的一个最重要目的就是
进行临床应用,因此,研究者对iPS细胞的研究也主要集中在安全、效率及临床疾病
应用等方面.
【总页数】3页(P2378-2380)
【作者】梁骑;唐中
【作者单位】川北医学院附属医院检验科,四川南充,637100;川北医学院附属医院
检验科,四川南充,637100
【正文语种】中文
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胞的应用前景5.浅谈猪诱导性多潜能干细胞的应用前景
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素材：诱导多能干细胞技术及其应用高二下学期生物人教版选择性必修3
诱导多能干细胞技术及其应用高中生物学选择性必修三简单介绍了ips细胞诱导多能干细胞的成果与应用。
近年来，干细胞研究受到越来越多的重视，原因是干细胞具备强大的增殖潜能，经过适当诱导能定向分化为特定的组织或器官，因此在器官移植等临床医学领域具有极为重要的应用价值。
胚胎干细胞能被诱导分化为人体几乎所有种类的细胞，可以满足疾病建模、再生医学以及药物开发等方面研究的需要，但是由于胚胎干细胞的胚胎来源，相关研究存在伦理学方面的争议；而多能干细胞虽然具有分化成多种细胞组织的潜能，但是其分化能力有限，例如骨髓多能造血干细胞最多只能分化成十余种血细胞，而不能分化为造血系统以外的其他类型的细胞，且在移植后还会出现免疫排斥现象。
上述问题导致干细胞技术在临床医学上的应用一度陷入了尴尬的境地。
2006年，日本学者Takahashi和Yamanaka发现，将某些基因，包括控制干细胞多能性和自我更新的相关基因(Oct4)、性别决定区Y框蛋白2基因(Sox2)、原癌基因(c—Myc)和表皮锌指因子(相关基因)(Klf4)等，导人小鼠成纤维细胞，能使它们转化成多能干细胞，为干细胞技术研究用细胞的来源开辟了新的途径。
为区别于机体本身的多能干细胞，科学家把这种由诱导产生的多能干细胞称为诱导多能干细胞(induced pluripotent stemcells，iPSCs)。
iPSCs技术不仅避免产生胚胎干细胞研究的伦理问题，而且不会发生类似自体多能干细胞分化潜能受限及移植后的免疫排斥等问题。
iPSCs技术开启了干细胞治疗的新时代，将造福人类的健康事业。
1．iPSCs技术的实施步骤iPSCs发现后旋即吸引了领域内大量科学家投身于其研究，目前已建立起一套较为成熟的iPSCs技术体系，其工作步骤主要包括：受体细胞的选择、诱导因子的筛选及优化、介导载体的选择及优化以及iPSCs的筛选及鉴定。
1．1 受体细胞的选择研究发现，机体内不同组织器官的细胞(如小鼠的B淋巴细胞、神经干细胞、肝细胞、胃表皮细胞，以及人类的纤维细胞、血液细胞、内皮细胞、骨髓细胞等)作为受体细胞，均具有被诱导而发生逆转并形成诱导多能干细胞的潜能，且这种潜能不受细胞类型及其分化阶段的影响。
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總計畫名稱: 誘導式多能性幹細胞及間葉幹細胞於醫藥應用之轉譯研究計畫總主持人: 吳成文
表一、論文發表清單
No. 論文名稱 作者(按期刊所刊登之原排序；作者本
人請字體加粗)期刊(年份) 卷數/期數/頁次IF及刊登雜誌分類排名
1 Comparison of Potentials between Stem Cells Isolated
from Human Anterior Cruciate Ligament and Bone
Marrow for Ligament Tissue Engineering. Cheng MT, Liu CL, Chen TH,
Lee OK.
Tissue Engineering
Part A (2010)
accepted IF=4.697
BIOTECHNOLOGY &
APPLIED MICROBIOLOGY:
13/144(9.03%)
2 Thymosin beta‐4 directs cell fate determination of human
mesenchymal stem cells through biophysical effects Ho JH, Ma WH, Su Y, Tseng
KC, Kuo TK, Lee OK
Journal of
Orthopaedic
Research (2010)
28(1):
131‐138
IF=2.963
ORTHOPEDICS:
4/49(8.16%)
3 Modulation of proliferation and differentiation of human
anterior cruciate ligament derived stem cells by different
growth factors Cheng MT, Yang HW, Chen
TH, Lee OK
Tissue Engineering
Part A (2009)
15(12):
3979‐3989
IF=4.697
BIOTECHNOLOGY &
APPLIED MICROBIOLOGY:
13/144(9.03%)
4 Mesenchymal stem cell therapy for non‐musculoskeletal
diseases: emerging applications Kuo TK, Ho JH, Lee OK Cell Transplantation
(2009)
18(9):
1013‐1028
IF=5.251
TRANSPLANTATION:
2/21(9.52%)
5 Functional module analysis reveals differential osteogenic
and stemness potentials in human mesenchymal stem
cells from bone marrow and Wharton’s jelly of umbilical
cord
Jui‐Yu Hsieh, Yu‐Show Fu,
Shing‐Jyh Chang, Yang‐Hwei
Tsuang, Yu‐Hsuan Wu and
Hsei‐Wei Wang
Stem Cells and
Development
(2010)
(in revision)
IF=3.273;
MEDICINE, RESEARCH &
EXPERIMENTAL
20/83 (24.10%)
幹細胞旗艦計畫成果量化表
6 Discovery of monotonic genes from multiclass and
time‐series microarray data
Hsei‐Wei Wang, Shang‐Jung
Wu, Chih‐Hung Jen, Hsing‐Jen
Sun, Nikhil Ranjan Pal, I‐Fang
Chung
BMC
BIOINFORMATICS
(2010)
(Under
review)
IF=3.781;
MATHEMATICAL &
COMPUTATIONAL
BIOLOGY
3/29 (10.34%)
7 Pediatric Primary Central Nervous System Germ Cell
Tumors of Different Prognosis Groups Show Characteristic miRNome traits and chromosome copy number variations
Hsei‐Wei Wang, Yu‐Hsuan
Wu, Jui‐Yu Hsieh, Muh‐Lii
Liang, Meng‐En Chao, Da‐Jung
Liu, Ming‐Ta Hsu and Tai‐Tong
Wong
BMC Genomics
(2010)
11:132
IF=3.926
BIOTECHNOLOGY &
APPLIED MICROBIOLOGY
24/144 (16.67%)
8 MAD2B, a novel TCF4‐binding protein, modulates
TCF4‐mediated epithelial‐mesenchymal
transdifferentiation. Hong CF, Chou YT, Lin YS,
Wu CW.
JOURNAL OF
BIOLOGICAL
CHEMISTRY
(2009)
284(29):
19613‐22
IF: 5.52
BIOCHEMISTRY &
MOLECULAR BIOLOGY
41/275(14.90%)
9 Human embryonic stem cell derived fibroblast secreted
factor enhance regional hepatic endoderm differentiation
in primate embryonic stem cells and human induced
pluripotent stem (iPS) cells Hsiang‐Po Huang, Chun‐Ying
Yu, Hsin‐Fu Chen, Pin‐Hsun
Chen, Ching‐Yu Chuang,
Sung‐Jan Lin, Shih‐Tsung
Huang, Wei‐Hung Chan,
Tzuu‐Huei Ueng, Hong‐Nerng
Ho, and Hung‐Chih Kuo
Stem cells
(2010)
(Under
review)
IF=7.741;
BIOTECHNOLOGY &
APPLIED MICROBIOLOGY:
4/144(2.78%)
表二、專利獲得清單(含申請中案件)
No. 專利名稱 申請人 申請日期專利申請國法律事務所 申覆紀錄專利申請案號 核准與否 備註
1 METHODS FOR MAKING HEPATOCYTES FROM
EXTRAHEPATIC SOMATIC STEM CELLS AND USE
THEREOF Oscar K. Lee2009/06/23USA IPC INTELLECTUAL
PROPERTY
CONNECTIONS, INC
61074673
申請中
2
3 註：表二專利清單中，「核准與否」請填申請中或已核准。
表三、技術移轉清單
產出 年度 計畫名稱 技術移轉項目
移轉
年度
廠商名稱
繳庫金額(單位：元)
現況說明
先期技術授權金 技術移轉授權金 合計
註: 表格若不敷使用，可自行增添。