人类诱导性多能干细胞技术指导手册
人类胚胎干细胞和诱导多能性干细胞的发现和应用
人类胚胎干细胞和诱导多能性干细胞的发现和应用随着科技的不断进步,人类对于生命和疾病的认知不断深入,同时也在探索着新的治疗方式。
在这其中,干细胞疗法逐渐成为了备受瞩目的新型治疗方式。
而在干细胞疗法中,人类胚胎干细胞和诱导多能性干细胞,被誉为治疗各种疾病的重要途径。
本文将从发现和应用两个方面,深度解读人类胚胎干细胞和诱导多能性干细胞这两种干细胞。
一、人类胚胎干细胞的发现与特点人类胚胎干细胞的发现,始于1998年,由于对于生命和发展的认知远不如今日,人类胚胎干细胞的发现一度引发了广泛的争议。
此后研究发现,人类胚胎干细胞具有以下特点:1. 最基本的生物学性质:人类胚胎干细胞可以无限分裂,同时保留着分化为体内各种成熟细胞的能力。
2. 来源:人类胚胎干细胞来源主要是人类受精卵或胚胎发育过程中早期细胞;3. 多功能性:人类胚胎干细胞是指能够在体内分化为各种成熟细胞的细胞群落,比如能够区分为神经细胞、心肌细胞、胰岛素细胞等;通俗来讲,人类胚胎干细胞能够通过分裂生长,随时转变成为身体内的各种细胞。
这给予了医学界很大的希望和潜力。
二、人类胚胎干细胞的应用1. 细胞治疗:目前已经有研究团队在设法将人类胚胎干细胞转化为目标器官细胞,例如目前已经成功将其转化为心肌细胞等。
2. 药物筛选:研究人员可以借助人类胚胎干细胞,对一些疾病进行模拟,找到最佳的药物疗法。
3. 疾病治疗:目前已经有研究利用人类胚胎干细胞治疗了帕金森、阿尔茨海默病等等。
尤其值得一提的是,人类胚胎干细胞不仅有着治疗疾病的效果,还能够有着医学科研的优势,可以帮助人们更好地深入了解各种疾病的发展以及药物的作用机理。
三、诱导多能性干细胞的发现与应用虽然人类胚胎干细胞不失为一种重要的干细胞来源,但存在一定的限制,例如来源的局限性以及以捐献形式存在的伦理争议等等,使得大量的研究资源被导向了诱导多能性干细胞这个方向。
诱导多能性干细胞的发现源于2006年,韩国研究员朴载相通过转导蛋白质,从人类成体细胞中成功诱导出了多能性干细胞。
《人诱导多能干细胞》团体标准
《人诱导多能干细胞》团体标准
《人诱导多能干细胞》团体标准是指用来确定和规范人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,简称iPSCs)制备和应用过程中的各项要求和指导方针的标准。
该团体标准通常由国际科学组织、研究机构、领域专家和政府部门等共同制定,旨在推动该领域的科学研究和应用,并确保其安全性、质量和可靠性。
人诱导多能干细胞是通过将成熟的人体细胞重新编程,使其回到类似胚胎干细胞的状态,具有潜在的重要应用价值。
然而,其制备和应用过程中存在着一系列技术和伦理等方面的挑战与风险,因此需要制定相应的团体标准来进行规范和指导。
《人诱导多能干细胞》团体标准可能包括以下内容:
1. iPSCs制备的方法和技术要求:包括细胞重编程的方法、培养条件、质量控制等方面的要求,确保iPSCs制备的高效性、稳定性和可重复性;
2. iPSCs的质量标准和鉴定方法:包括iPSCs的遗传稳定性、表型特征和分化潜能等方面的鉴定和评估标准;
3. iPSCs的应用指导和安全评估:包括iPSCs在再生医学、疾病模型建立等方面的应用指导,以及相关的安全性评估和监测措施;
4. 伦理和法律问题的考虑:包括伦理审查、知情同意和数据共享等方面的规范和指导。
通过制定和实施《人诱导多能干细胞》团体标准,可以促进该领域的国际合作和交流,提高iPSCs的制备和应用水平,同时保障研究的可持续发展和社会的公共利益。
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。
诱导性多能干细(IPS细胞)
诱导性多能干细iPS细胞即诱导性多能干细胞。
诱导多能干细胞induced pluripotent stem cells iPS: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。
1基本概念诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPS cells)最初是日本人山中伸弥(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它方法同样也可以制造这种细胞。
2012年10月8日,John B. Gurdon 与Shinya Yamanaka 因此获得诺贝尔生理学和医学奖。
2研究历程iPS细胞2006年日本京都大学山中伸弥(Shinya Yamanaka)领导的实验室在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了iPS的研究。
他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞,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、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似。
2007年11月,Thompson实验室和山中伸弥实验室几乎同时报道,利用ips技术同样可以诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞。
所不同的是日本实验室依然采用了用逆转录病毒引入Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四种因子组合,而Thompson实验室采用了以慢病毒载体引入Oct4、Sox2加Nanog和LIN28这种因子组合。
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。
诱导性多能干细胞的制备与应用
诱导性多能干细胞的制备与应用多能干细胞是一种能够不断自我更新和分化成各种类型细胞的细胞。
在医学领域,利用多能干细胞可以制备出各种组织和器官,从而实现再生医学的目标。
然而,目前制备多能干细胞的方法存在一定的局限性。
近年来,科学家在诱导性多能干细胞的制备与应用方面取得了一定的进展。
一、多能干细胞制备方法的历史发展最早制备多能干细胞的方法是从胚胎中分离出干细胞。
这种方法被称为胚胎干细胞制备方法。
然而,胚胎干细胞制备方法存在一定的道德争议,因为要破坏胚胎。
2006年,日本科学家山中伸弥发现了一种能够诱导成多能干细胞的方法。
这种方法不需要破坏胚胎,只需要在体外将成人的普通细胞诱导成多能干细胞。
这种多能干细胞被称为人工诱导多能干细胞。
二、诱导性多能干细胞的制备方法人工诱导多能干细胞的制备方法主要有两种。
一种是转录因子刺激法,另一种是化学物质刺激法。
转录因子刺激法是利用一些特定的转录因子来刺激细胞的再生能力。
这些转录因子可以直接进入细胞核,改变细胞内蛋白质的合成,从而改变细胞的功能。
化学物质刺激法是利用一些特定的化学物质来刺激细胞的再生能力。
这些化学物质可以直接进入细胞,改变细胞内蛋白质的合成,从而改变细胞的功能。
三、诱导性多能干细胞的应用1. 组织工程利用诱导性多能干细胞可以制备出各种类型的细胞,包括心脏细胞、神经细胞、血管细胞等。
这些细胞可以用来制备出各种组织和器官,比如人工心脏、人工肝脏等。
2. 肿瘤治疗肿瘤是一种由于细胞的异常增殖而引起的疾病。
利用诱导性多能干细胞可以制备出特定的细胞,比如免疫细胞,来攻击癌细胞,从而实现肿瘤治疗。
3. 神经系统疾病治疗诱导性多能干细胞可以分化成神经细胞,可以用来治疗各种神经系统疾病,比如帕金森病、脊髓损伤等。
总之,诱导性多能干细胞的制备与应用在未来医学领域有着广泛的前景。
虽然目前制备诱导性多能干细胞的方法还存在一定的局限性,但是随着科技的不断进步和发展,相信制备疗效更好的诱导性多能干细胞的方法必将不断涌现,为人类健康事业作出更大的贡献。
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。
诱导性多潜能干细胞
具有自我更新、多潜能分化及组织修 复的能力,与胚胎干细胞相似,但避 免了伦理问题和免疫排斥反应。
诱导性多潜能干细胞的研究历史
01
起始
进展
02
03
挑战
2006年,日本科学家山中伸弥首 次成功将小鼠成体细胞诱导为 iPSCs。
随后的研究逐渐实现了人类 iPSCs的诱导,并探索其在医学 领域的应用。
面临技术难度、安全性及伦理问 题等挑战,需要进一步研究和改 进。
诱导性多潜能干细胞的医学应用前景
疾病模型建立
利用iPSCs建立人类疾病模型,有助于深入了解 疾病机制和药物筛选。
药物研发
通过iPSCs技术,模拟人类疾病情况,用于新药 研发和毒性测试。
ABCD
个体化治疗
将患者自体细胞诱导为iPSCs,再分化为所需的 细胞类型,用于个体化治疗和组织修复。
伦理考量
尽管iPSCs具有巨大的医学应用潜力,但其涉及 的伦理问题需谨慎考虑和监管。
02
诱导性多潜能干细胞的 制备与转化
制备方法
基因转录因子诱导法
01
通过导入特定的转录因子,将体细胞诱导转化为多潜能干细胞。
人工合成小分子诱导法
02
利用人工合成的小分子化合物,诱导体细胞向多潜能干细胞转
化。
细胞重编程技术
法律问题
知识产权与专利权
关于诱导性多潜能干细胞的发现、制备和应用方法的专利申请和授权引发了一系 列法律争议。
临床试验和应用的法律框架
在将诱导性多潜能干细胞应用于临床试验和治疗方法之前,需要建立严格的法律 框架以确保安全性和有效性。
未来展望
伦理指导原则的发展
随着技术的进步,需要进一步发展和 完善关于人类胚胎研究和基因编辑的 伦理指导原则。
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。
诱导多能性干细胞重编程方法及应用研究进展
诱导多能干细胞(iPSCs)是细胞重编程技术的一个重要应用领域。iPSCs是 通过反向工程的方式,将成熟细胞通过基因重组技术诱导回原始胚胎干细胞状态 的一种新型细胞。这种细胞具有类似于胚胎干细胞的多分化潜能,可以分化为各 种类型的细胞,因此被广泛应用于基础研究、药物筛选、再生医学等领域。
在医学领域,细胞重编程技术的应用前景十分广阔。首先,细胞重编程技术 在再生医学中发挥重要作用,通过将患者的体细胞重编程为iPSCs,可以获得与 患者基因型相匹配的、具有自体性质的细胞,用于替代损伤或病变的组织器官。 此外,细胞重编程技术在基因治疗和疾病研究方面也具有巨大的潜力。
展望未来,细胞重编程技术将在多个方向上持续发展。首先,对于细胞重编 程机制的研究将更加深入,有望为技术的进一步优化提供理论支持。其次,随着 基因编辑技术的发展,直接重编程和间接重编程技术有望实现更加高效和精确的 细胞类型转化。此外,通过结合生物信息学等技术,细胞重编程技术有望实现自 动化和个性化的发展。
三、关键技术探讨
1、基因编辑:基因编辑技术如CRISPR-Cas9等在iPSCs重编程中发挥了重要 作用。通过精准地编辑基因组,可以实现对特定基因的表达调控,进而提高重编 程效率。
2、体外培养:体外培养技术是实现iPSCs重编程的重要条件。优化培养体系、 制定适当的细胞生长条件,有助于提高重编程细胞的生存率和稳定性。
例如,通过将患者的体细胞直接重编程为特定类型的细胞,可以模拟疾病的 发生和发展过程,从而深入了解疾病的发病机制;同时,通过细胞重编程技术, 可以将患者的体细胞转化为具有正常功能的细胞类型,用于基因治疗和疾病治疗。
然而,尽管细胞重编程技术具有巨大的应用潜力,但目前仍存在一些问题和 挑战。首先,关于细胞重编程的机制尚不完全清楚,对技术的进一步优化和改进 仍需深入探讨。其次,细胞重编程过程中可能伴随一些潜在的风险和并发症,如 细胞恶变、基因组不稳定等,需要加强安全性评估和管理。此外,虽然iPSCs在 许多领域显示出巨大的潜力,但其异质性和致瘤性等问题仍需深入研究。
《人诱导多能干细胞》团体标准
《人诱导多能干细胞》团体标准人诱导多能干细胞是一种重要的细胞工程技术,它可以将成体细胞重新编程为多能干细胞,具有巨大的临床应用前景。
本文将从人诱导多能干细胞的定义、发现历程、应用前景以及团体标准等方面进行详细介绍。
人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)是指通过基因转导等手段,将成体细胞重新编程为类似于胚胎干细胞的多能干细胞。
与传统的胚胎干细胞相比,人诱导多能干细胞无需侵入性手术获取,避免了伦理道德问题,具有更广泛的来源和更好的应用前景。
人诱导多能干细胞的发现历程可以追溯到2006年,当时日本科学家山中伦也等人通过转导4种基因,成功将小鼠成纤维细胞转化为多能干细胞,并命名为iPS细胞。
这一突破性发现引起了全球科学界的广泛关注和研究热潮。
随后,研究人员又成功将这一技术应用于人类细胞,并在2007年取得了重要突破。
人诱导多能干细胞具有广泛的临床应用前景。
首先,它可以解决传统胚胎干细胞获取过程中的伦理道德问题,为干细胞研究提供了新的方向。
其次,人诱导多能干细胞可以作为疾病模型进行研究,帮助科学家深入了解疾病发生机制,并开发新的治疗方法。
此外,它还可以用于药物筛选、组织工程和再生医学等领域,为临床医学带来革命性的变革。
为了规范和推动人诱导多能干细胞的研究和应用,国际科学界制定了一系列团体标准。
首先,对于iPSCs的制备过程,要求严格遵循操作规范和实验室安全要求,确保实验结果的准确性和可重复性。
其次,对于iPSCs的鉴定和鉴别,要求使用标准化的检测方法,确保其真实性和稳定性。
此外,在iPSCs的应用过程中,还要遵循伦理原则和法律法规,保护受试者的权益和安全。
此外,为了促进国内外学术界和产业界在人诱导多能干细胞领域的交流与合作,各国科学家还建立了多个国际合作组织和学术会议。
这些组织和会议不仅提供了一个交流平台,还推动了技术的进一步创新和应用。
总之,人诱导多能干细胞作为一种重要的细胞工程技术,在医学和生物科学领域具有巨大的潜力。
人类诱导性多能干细胞技术指导手册
人类诱导性多能干细胞(iPS 细胞)技术指导手册目录:1. 前言 ............................................................................................................................ 12. 人类胚胎成纤维细胞培养............................................................................................. 23. 重编程载体构建........................................................................................................... 34.病毒包装 .................................................................................................................... 45.人类iPS 细胞的诱导.................................................................................................... 66. iPS 细胞鉴定 .............................................................................................................. 86.1碱性磷酸酶活性检测 (8)6.2干细胞表面marker 的免疫染色检测 .................................................................... 9 6.3干性因子的去甲基化程度分析........................................................................... 10 6.4干细胞内源基因的表达分析 .............................................................................. 13 6.5端粒酶活性检测................................................................................................. 14 6.6核型检测 ........................................................................................................... 15 6.7拟胚体形成........................................................................................................ 15 6.8畸胎瘤形成实验................................................................................................. 15 7.干细胞技术培训及服务一览表................................................................................... 158.附录 ......................................................................................................................... 161. 前言iPS 细胞最初从成纤维细胞重编程而来,因为它们准备和操作相对简单。
诱导多能干细胞
Wnt信号通路
提高无c-Myc参与的OSK介导的IPS的 效率。
IPS技术的应用及其意义
1.基于IPS细胞的细胞移植治疗
2.人类疾病模型,病人特异的疾病及药物筛 选
3.重编程机理解析
4.新物种的多能肝细胞
基于IPS细胞的细胞移植治疗
人类IPS细胞走向临床应用面临着免疫排斥 的困难,而IPS技术有望解决这一难题。
可诱导病毒 表达系统:这个系统无 法避免病毒对宿主细胞 基因组的随机组合
多顺反子 及剪切体系:减少 病毒的插入位点,保 障所有转录因子在同 一受染细胞内的同时 表达,且表达量可以 实现一定的平衡。
Cre-LoxP重组 剪切系统:实现对外 源基因表达的调控及 切除外源的原癌基因
腺病毒:避免病毒载 体插入宿主细胞基因 组可能引起的基因突 变等后果。但是编程 效率低。
诱导多能干细胞(IPS) Induced pluripotent stem cell
IPS细胞的定义
通过一定的途径将与细胞多能性有关的基 因导入到已分化的体细胞中,或者同时添加一 些辅助作用的小分子化合物使体细胞去分化重 编程回到胚胎干细胞状态,所获得的细胞即为 IPS细胞。 IPS细胞与胚胎干细胞(ES)形态相似、 核型、端粒酶活性、体外分化潜能均相同,同 时也能够表达相同的表面标志分子。
IPS细胞的鉴定
基因表达模式和发育潜能鉴定
ES和IPS细胞基因表达谱基本相同。IPS细 胞具有发育为三个胚层的能力,并能参与 生殖系的发育,这与ES细胞相同。
信号通路
信号通路
TGF-P信号通路
是维持人类ES细胞多能性的 主要信号通路。
MEK和GSK3信号通路
MEK信号通路:促进肝细胞分 化。GSK3信号通路:抑制细胞 增值。
IPS技术手册
人类诱导性多能干细胞(iPS细胞)技术指导手册目录:1.前言 (1)2.人类胚胎成纤维细胞培养 (2)3.重编程载体构建 (3)4.病毒包装 (4)5.人类iPS细胞的诱导 (6)6.iPS细胞鉴定 (8)6.1碱性磷酸酶活性检测 (9)6.2干细胞表面marker的免疫染色检测 (9)6.3干性因子的去甲基化程度分析 (11)6.4干细胞内源基因的表达分析 (13)6.5端粒酶活性检测 (14)6.6核型检测 (15)6.7拟胚体形成 (15)6.8畸胎瘤形成实验 (15)7.干细胞技术培训及服务一览表 (15)8.附录 (16)1.前言iPS细胞最初从成纤维细胞重编程而来,因为它们准备和操作相对简单。
其他细胞类型,包括来自外胚层、中胚层和内胚层的细胞也可以用于产生iPS细胞(Eminili et al2008)。
2006年Yamanaka和Takahashi利用逆转录病毒系统在成鼠的成纤维细胞导入四个转录因子(Oct3/4,Sox2,c-Myc,和Klf4,Yamanaka因子),将其重编程为iPS细胞,它具有跟小鼠ES十分相似的特性,尤其重要的是,iPS细胞也能产生后代。
2007年,iPS技术在人类体细胞中得以应用,人类iPS 细胞的产生对退行性疾病的治疗产生巨大的影响(Takahashi et al;Yu et al,2007)。
由于iPS细胞具有和ES类似的功能,却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多瓶颈,因此在医疗领域的应用前景非常广阔,成为干细胞研究的热点,《自然》和《科学》杂志分别将其评为2007年第一和第二大科学进展。
随后,iPS细胞的研究日新月异。
.近几年来,iPS研究方面取得的一系列的重大成果让我们欣喜不已,然而,这才刚刚开始,iPS细胞能真正用于临床惠及大众还面临着很多技术上的问题。
一方面iPS产生的方法有待改进;另一方面iPS细胞的定向分化手段需继续探索。
斯丹赛干细胞生物技术公司拥有成熟稳定的胚胎干细胞/iPS细胞技术平台,将竭力为全国各类进行干细胞/iPS研究的科研机构、高校、相关医疗机构和制药企业等提供高品质产品和优质的服务。
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。
人诱导多能干细胞ipsc实验步骤
人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)实验步骤一般包括以下几个步骤:
1. 细胞来源:从人体组织中提取成纤维细胞或皮肤细胞等,经过重编程后获得iPSCs。
2. iPSCs的培养:将iPSCs置于含有胎牛血清和抗生素的培养皿中培养,并在培养液中添加适当的生长因子和激素。
3. iPSCs的鉴定:使用荧光标记的抗体检测iPSCs的细胞表面标志物,如SSEA-4和TRA-1-81等。
4. iPSCs的定向分化:将iPSCs定向分化成所需的细胞类型,如心肌细胞、神经元、肝细胞等。
5. 细胞培养和分离:将分化后的细胞进行培养和分离,以获得足够数量的细胞用于实验。
6. 实验操作:根据实验目的进行相应的操作,如细胞移植、药物筛选、基因编辑等。
7. 结果分析:对实验结果进行分析,如细胞形态、基因表达、细胞功能等方面的分析。
需要注意的是,iPSCs实验涉及到细胞操作和遗传操作等高风险操作,需要严格遵守实验室安全规定和操作规范。
《人诱导性多能干细胞系的建立及向外胚层定向分化的研究》范文
《人诱导性多能干细胞系的建立及向外胚层定向分化的研究》篇一一、引言随着生命科学技术的快速发展,多能干细胞研究成为了当今生命科学研究领域的一大热门。
人诱导性多能干细胞(iPSC)因其具备在体外培养、自我更新和分化成多种类型细胞的能力,在疾病模型构建、药物筛选以及再生医学等多个领域有着广泛的应用前景。
本篇论文主要围绕人诱导性多能干细胞系的建立及向外胚层定向分化的研究展开,旨在为相关研究提供理论依据和技术支持。
二、人诱导性多能干细胞系的建立1. 实验材料与方法本实验采用人类皮肤成纤维细胞作为起始细胞,通过转染特定基因,诱导其成为多能干细胞。
在实验室环境下,使用流式细胞仪、显微镜等设备进行观察和记录。
同时,通过细胞培养技术,进行细胞的传代和分化实验。
2. 实验过程与结果首先,从供体中获取皮肤成纤维细胞,然后利用病毒载体将特定基因导入细胞中。
经过一段时间的培养和筛选,成功诱导出人诱导性多能干细胞。
通过显微镜观察,发现这些干细胞具有典型的克隆形态,且具有自我更新能力。
此外,通过流式细胞仪分析,发现这些干细胞在遗传学上具有多能性特征。
三、外胚层定向分化研究1. 实验原理外胚层是胚胎发育过程中最早形成的组织之一,包括皮肤、牙齿、角膜等结构。
我们通过特定的分化条件,使iPSC向外胚层方向分化,进而研究其分化机制和潜在应用。
2. 实验方法与结果为了诱导iPSC向外胚层分化,我们采用了一种基于细胞因子调控的方法。
在培养体系中添加特定的细胞因子,如EGF、bFGF 等,以及相应的生长因子和抑制剂。
经过一段时间的培养后,观察到iPSC逐渐形成外胚层样结构。
通过显微镜观察和免疫荧光染色等方法,证实了这些结构具有外胚层的特征性基因表达和蛋白质分布。
此外,我们还发现这些分化后的外胚层样结构具有多种潜能,有望用于构建新的组织和器官模型。
四、讨论与展望本实验成功建立了人诱导性多能干细胞系,并实现了其向外胚层的定向分化。
这一成果为研究人类发育生物学、疾病模型构建以及再生医学等领域提供了新的工具和思路。
控制人类诱导多能干细胞多能性和决定早期细胞命运的信号通路
控制人类诱导多能干细胞多能性和决定早期细胞命运的信号通
路
李丽娜
【期刊名称】《中国病理生理杂志》
【年(卷),期】2011(27)5
【摘要】胚胎源性人类多能干细胞和重编程的(repm班吼med)体细胞来源的人类多能干细胞的共同特征包括无限增殖和持久、广泛地向各种类型细胞分化的潜能。
但是在维持细胞多能性和调控细胞分化方面,这两种来源的细胞是否依赖相似的机制仍然存在争议,而在这些机制中出现任何一点差异都将会导致经重编程的成纤维细胞产生的多能诱导干细胞(inducedpluripo-tent stem cells,iPSCs)的多能性发生异常改变。
在此情况下,
【总页数】1页(P927-927)
【关键词】人类;诱导;多能干细胞;多能性;早期细胞命运;信号通路
【作者】李丽娜
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】R4
【相关文献】
1.Wnt/β-连环素与细胞外调节蛋白激酶/丝裂原活化蛋白激酶信号通路介导脑源性神经营养因子促进诱导多能干细胞分化为神经干细胞的研究 [J], 陈双庆;黄敏;刘晨鹭;沈玉英;蔡庆;王培军
2.家畜胚胎干细胞多能性候选信号通路及分子标志 [J], 赵云程;陈博;周川;张秀华;黄俊成
3.HER2信号通路与干细胞多能性分子网络的研究进展 [J], 蒋雪梅
4.miR-200b-Notch信号通路对诱导性多能干细胞向神经干细胞分化的调控作用[J], 廖伟;蔡崇明;陈金明;程伟;曾照彬;刘鹏
5.Wnt/β-catenin信号通路在体外调控诱导性多能干细胞向神经干细胞分化中的作用及机制研究 [J], 周丽萍;林德菊;周斌杰;姚盼盼;余勤
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人类诱导性多能干细胞(iPS细胞)技术指导手册目录:1. 前言 (1)2. 人类胚胎成纤维细胞培养 (2)3. 重编程载体构建 (3)4.病毒包装 (4)5.人类iPS细胞的诱导 (6)6. iPS细胞鉴定 (8)6.1碱性磷酸酶活性检测 (8)6.2干细胞表面marker的免疫染色检测 (9)6.3干性因子的去甲基化程度分析 (10)6.4干细胞内源基因的表达分析 (13)6.5端粒酶活性检测 (14)6.6核型检测 (15)6.7拟胚体形成 (15)6.8畸胎瘤形成实验 (15)7.干细胞技术培训及服务一览表 (15)8.附录 (16)1. 前言iPS细胞最初从成纤维细胞重编程而来,因为它们准备和操作相对简单。
其他细胞类型,包括来自外胚层、中胚层和内胚层的细胞也可以用于产生iPS细胞(Eminili et al 2008)。
2006年Y amanaka 和Takahashi利用逆转录病毒系统在成鼠的成纤维细胞导入四个转录因子(Oct3/4,Sox2,c-Myc, 和Klf4,Y amanaka 因子),将其重编程为iPS细胞,它具有跟小鼠ES十分相似的特性,尤其重要的是,iPS细胞也能产生后代。
2007年,iPS技术在人类体细胞中得以应用,人类iPS 细胞的产生对退行性疾病的治疗产生巨大的影响(Takahashi et al ;Yu et al, 2007)。
由于iPS细胞具有和ES类似的功能,却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多瓶颈,因此在医疗领域的应用前景非常广阔,成为干细胞研究的热点,《自然》和《科学》杂志分别将其评为2007年第一和第二大科学进展。
随后,iPS细胞的研究日新月异。
. 近几年来,iPS研究方面取得的一系列的重大成果让我们欣喜不已,然而,这才刚刚开始,iPS细胞能真正用于临床惠及大众还面临着很多技术上的问题。
一方面iPS产生的方法有待改进;另一方面iPS细胞的定向分化手段需继续探索。
斯丹赛干细胞生物技术公司拥有成熟稳定的胚胎干细胞/iPS细胞技术平台,将竭力为全国各类进行干细胞/iPS研究的科研机构、高校、相关医疗机构和制药企业等提供高品质产品和优质的服务。
目前,公司提供两种人类iPS细胞系,分别由4因子和6因子所诱导,方便科研工作者做后续的研究。
另外,对于新手提供初学者试剂盒:这些产品都是经过严格的质控,为您科研的成功提供了基本的保证。
2. 人类胚胎成纤维细胞培养材料:✓人胚肺成纤维细胞:货号SDSC-07,SDSC-08规格1*106/支;✓人类胎儿包皮成纤维细胞:货号SDSC-17,规格1*106/支;✓0.25%trypsin:胰酶,Sidansai,货号M-005-1,M-005-2;✓含10%FBS的DMEM:成纤维细胞完全培养液,Sidansai,货号:EFM-01。
实验步骤:人类成纤维细胞培养及传代方法基本与293T细胞相同。
先吸弃废液,用0.25%Trypsin消化(一般T25瓶加1ml即可),放培养箱3-5分钟,待细胞大部分脱落时就可加含FBS 的DMEM培养液终止消化,反复吹打至细胞至单细胞悬浮液即可。
传代比例为1:3-1:5。
Point此细胞系消化时间比293T细胞稍长,请不要在加入Trypsin后马上拍打使其脱落,否则会导致细胞结块,吹打不散。
细胞传代比例大概为1:3-1:5,不能传得太稀,否则不易生长甚至停止生长。
传代间隔时间为3-4天。
3. 重编程载体构建用于重编程的病毒载体,其构建方法与普通载体构建的方法基本相同,一般用慢病毒、腺病毒或逆转录病毒质粒作为质粒构建的载体:4.病毒包装材料:✓293T细胞:Sidansai,货号Plv-C-01✓转染试剂Fugene:Roche,货号4709713001实验步骤1.包装细胞铺板:①. 传代293T细胞前将T75培养瓶用明胶包被,每瓶T75加1.5-2mL明胶,于37°C培养箱放置10min以上。
②. 传代293T细胞将培养293T细胞T75瓶中的培养基吸净,加入2mL 0.25%胰酶,使其均匀覆盖瓶底,置于37°C培养箱中3min,取出,轻轻摇晃可发现细胞开始脱离瓶底,待其全部脱落,加入3mL 37°C水浴中预热的培养液,用10mL移液管进行吹打,较大力吹打6-8次即可,不留死角,瓶口处较难吹打可将移液管对准瓶口,小力将培养基打出即可覆盖到接近瓶口的细胞。
之后,将所有细胞吸出,置于15mL 离心管中,取50ul混匀后的细胞于1.5mL eppendorf管中,加入450ul DMEM培养液,即为10倍稀释,混匀,取10ul细胞于计数板中计数。
计数板上共4大格,每大格16小格。
计数时,4大格均计数,总数除以4(得每大格细胞数),再乘以10(10倍稀释),即为实际n万/mL细胞浓度。
③. 铺细胞前,用明胶包被的培养瓶取出,轻晃使明胶将瓶底完全覆盖,之后吸净剩余的明胶,即可将细胞铺上。
细胞数量为1000万/T75,最后加新鲜培养液至总体积为10ml。
)2. 转染:第二天做转染前先观察细胞密度,80-90%满即可进行转染。
转染前无需换培养基。
做脂转complex:Opti MEM需在37°C水浴中预热,Fugene转染试剂需恢复至室温方可使用,使用前需摇匀。
转染每瓶T75的complex成分如下:含cDNA的lv质粒:10ugpVSVG:5ugdelta 8.91:7.5ugopti MEM补足至1mL后,用1mL枪混匀,正常吹打5-6次,加入56ul Fugene 转染试剂,加至opti MEM液面之下,吹打3-4次。
再用1mL枪混匀,正常吹打5-6次,室温放置15min,即可加入T75瓶中。
晃匀后,最好隔2-4h后再取出培养瓶晃匀一次。
3.收集病毒:转染后12-24h,将T75瓶中的培养基弃去,加入10%DMEM 培养液10mL,即开始收集病毒。
分别收集转染后48-96h的病毒上清,收集后可置于4°C冰箱短期保存。
4.病毒滴度测定:收集病毒后即可测病毒滴度(悬浮感染):①. 在24孔板中测定病毒滴度,先用明胶包被24孔板10min以上(同步骤1,每孔加入200ul明胶)。
②. 消化293T细胞(步骤1.2),24孔板每孔铺被15万细胞。
可将细胞做mix,体积扩大到15万细胞/500ul,加入1/1000 polybrene(终浓度为10ug/mL),混匀,每孔加入500ul/ 15万细胞即可。
③. 将病毒上清4000rpm离心5min,将细胞碎片离至管底。
分别取2ul或者5ul病毒上清至上述步骤中的24孔板一孔中,摇匀后放入培养箱中。
48h后即可在荧光显微镜下观察其滴度。
5.病毒滴度确定:①. 15万293T细胞48h即可刚好长至90-100%满,此时即可固定细胞,计数确定病毒滴度。
②. 将培养基用真空泵吸去部分,务必不要将其吸净,由于293T细胞易飘,固定及DAPI染色整个过程请务必保持293T细胞处于液面之下。
用PBS涮3次。
加入4%PFA室温固定30min, 24孔板每孔200ul。
③.用PBT洗2次,每次3分钟。
④.PBS将DAPI 1000倍稀释,每孔加入200ul,避光室温静置5min。
⑤.PBS洗2次,每次5分钟,即可在荧光显微镜下计数,取2-3处取平均值。
⑥.病毒滴度(IU/mL)=荧光细胞占总细胞数的百分比÷加入的病毒上清体积×1.5×105×1036.停止收集病毒上清,用75%酒精或者巴斯消毒液处理培养瓶方可弃去。
7.病毒在感染目的细胞前用0.45um滤膜过滤后,预热方可使用。
我们提供的主要包装病毒:此外,我们还提供相关的病毒包装培训,为期1周。
学成后方便迅速搭建平台。
5.人类iPS细胞的诱导材料:✓已经测定好滴度的慢病毒(以6种为例)✓体细胞(以人类胎儿包皮成纤维细胞为例)货号:Sidansai,SDSC-17 ✓助转剂polybrene:Sidansai,货号M-020✓胰酶:Sidansai,货号M-005-2✓0.1% gelatin:明胶,Sidansai,货号M-004✓DMEM(含10%FBS)培养液:成纤维细胞完全培养液,Sidansai,货号:EFM-01✓滋养层细胞(CF-1 MEF cells):Sidansai,货号MEF-CF1-01✓人类胚胎干细胞培养液:Sidansai,货号HESM-01-500✓人类胚胎干细胞条件培养基:Sidansai,货号HESCM-01-100✓基质胶:Sidansai,货号M-002Point:6种病毒所含基因分别为:OCT4, NANOG, SOX2, LIN28, C-MYC, KLF4;由预实验可知,慢病毒感染MRC-5 细胞的比例为10:1(即10个病毒颗粒对应一个细胞时所有的细胞均能被感染上)。
病毒感染可分悬浮感染和贴壁感染两种,两种方法均可行,不影响感染效率,细胞生长不受影响,故均可用。
开始病毒感染实验以前,请先准备好滋养层细胞(MEF)。
病毒感染步骤:(悬浮感染方案)a. 先用0.1% gelatin预包被一个T25 瓶,包被时间约为10min。
b. 待细胞生长良好时,用0.25%trypsin消化,收集到一个15ml离心管中,用血小板计数板计数(具体过程见成纤维细胞培养protocol)。
之后取出用于感染实验所需的细胞量(比如1×105)。
c. 若感染1×105的细胞,以感染比例10:1计算出所需的病毒量,将所需的各个病毒量加入一个15ml离心管中,混匀后,用0.45um过滤器过滤以去除其中的细胞碎片等杂质,避免对后续实验的影响。
d. 然后将1×105的细胞加入已经过滤好的病毒溶液中,溶液体积最后补足至5ml,最后加入5ul助转剂polybrene(使用浓度为10ug/ml),将整个体系混匀后,转移到已经预包被好的T25 瓶中, 摇匀后放入37°C培养箱中,过夜。
e. 病毒感染24小时后(第1天),将昨日感染的细胞消化下来,铺到事先准备好的MEF上。
按T75瓶每瓶铺5×104的细胞,铺2个T75瓶即可。
f. 第2天,将DMEM培养液换成hESC培养液,继续培养。
以后每2天换液一次。
g. 逐日观察,待细胞长至第5-7天时,可见小的细胞聚集,细胞形态已经明显发生了改变,由梭形变圆形,生长聚集在一起。
h. 直至第12天,由于MEF使用时间过长,故培养液换成CM(conditioned medium)+HES(hESC正常培养液)的1:1混合液, 以提供给细胞充足的营养。
i. 待细胞长至第20天左右,可以挑克隆,将ES-like clone挑至新的MEF上,按hESC培养方法继续培养,扩增。