醫(yī)學干細胞ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-12 13:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 SOX2 和 NANOG 的靶基因 .人類 ES 細胞中 , 分別有 1279個 (7%)和 1657個 (9%)蛋白質(zhì)編碼基因的啟動子與 SOX2 和 NANOG 相關。 Oct4 Sox2 Naong對靶基因的調(diào)節(jié) 研究發(fā)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)錄因子不但能活化對細胞生長、增殖很關鍵的基因，而且還抑制一些胚胎發(fā)育所必須的關鍵基因。 這套關鍵基因負責調(diào)控產(chǎn)生不同特異細胞和組織所需的整個基因網(wǎng)絡的其他轉(zhuǎn)錄因子。因此， OctSox2和 Nanog是主控調(diào)節(jié)因子，能夠沉默用于產(chǎn)生下一代細胞的基因。當 Oct Sox2和 Nanog在胚胎開始發(fā)育時被失活，這些網(wǎng)絡就會恢復生機，并且這個干細胞也終結(jié)了它的干細胞狀態(tài)。 將這 3個基因重新激活，能否將成體細胞重新轉(zhuǎn)變?yōu)楦杉毎?？從而為干細胞的產(chǎn)生帶來無盡的源泉，使組織修復工程變得指日可待。 方法 1：核移植 通過將體細胞核注入到去核卵母細胞中，使體細胞發(fā)生 重編程 ，建立核移植胚胎的胚胎干細胞系。 迄今，人們已經(jīng)獲得了多種核移植動物。 體細胞核移植試驗也具有很大的局限性 ? 克隆的效率極低 ? 產(chǎn)生的許多后代在各個階段都體現(xiàn)出嚴重的發(fā)育異常 ? 由于需要卵母細胞，核移植實驗在 人類 中的應用受到強烈的倫理學質(zhì)疑 這些不足，都制約了核移植技術的進一步發(fā)展和應用。 方法 2—— 核 融合 將成熟的體細胞與多潛能的細胞（ ES細胞、胚胎癌細胞等）融合，也可以在一定程度上使 體細胞發(fā)生重編程 。 ? 利用這兩種方法，可以實現(xiàn)某些多功能性標志分子的重新表達和多種分化潛能的獲得。 ? 但是，體細胞與多能性細胞的融合率較低，融合之后的細胞具有兩套染色體，并且在移植后會發(fā)生排斥現(xiàn)象，這就制約了細胞融合的臨床應用。 細胞重編程 細胞重新編程 指的是分化細胞在特定的條件下被逆轉(zhuǎn)后恢復到全能分化的狀態(tài)，或者形成胚胎干細胞系，或者進一步發(fā)育成一個新的個體。 核移植后供體核停止本身的基因表達程序，恢復為胚胎發(fā)育所必需的胚胎化基因表達程序狀態(tài)，體細胞重新編程。此過程包括：染色體結(jié)構(gòu)重建、DNA甲基化、組蛋白乙?；?、印記基因表達、端粒長度恢復、 X染色體失活等。 細胞重編程 有沒有相對簡單，又可擺脫材料來源和倫理學諸多限制，重編程的效率和程度都十分可觀的新方法呢？ 2022年 12月 18日美國 《 科學 》 雜志評出的本年度十大科學進展，細胞重新編程成為十大科學進展之首。 之所以把細胞重新編程列為 2022年十大科學進展之冠，是因為這一方式開辟了再生醫(yī)學的新天地，研究人員可以繞過胚胎干細胞的倫理爭論而直接讓細胞重新編程，成為各種類型的干細胞，并可以生長為各種組織和器官，為再生醫(yī)學奠定物質(zhì)基礎。 里程碑式的科學突破 此之前的一項研究已經(jīng)提示了這個領域的重大進展，即“誘導性多能干細胞” (又稱干細胞樣細胞 )，該研究曾被評為 2022年十大科學進展的第二項。 2022年 11月 20日，日本京都大學的山中伸彌（ Shinya Yamanaka)和美國威斯康星大學的詹姆斯 湯姆森（ James Thomson）分別在 《 細胞 》 和 《 科學 》 雜志上發(fā)表重量級論文， 宣布他們用基因改造的手段，將人類體細胞改造成了類胚胎干細胞，在功能上幾乎可以和胚胎干細胞相媲美。 2022年 8月，日本科學家山中伸彌小組首先在小鼠身上取得成功 誘導產(chǎn)生的多功能性干細胞 2022年， Takahashi 和 Yamnaka 將幾個轉(zhuǎn)錄因子導入已分化的小鼠皮膚成纖維細胞，進而獲得了類似于胚胎干細胞的多能性干細胞，稱之為“誘導產(chǎn)生的多功能性干細胞”（ induced pluripotent stem cells,iPS細胞）。這一研究明確地證實了分化的細胞可以通過少數(shù)幾個因子的外源導入而被重編程到具有多能性的狀態(tài)，因而受到了整個生命科學領域的廣泛關注。 ips細胞系建立的一些重要環(huán)節(jié) 日本科學家發(fā)現(xiàn) ES細胞中存在著一些因子，這些因子對于多能性的建立可能至關重要?？茖W家對 24個與多能性維持相關的候選基因?qū)胄∈蟪衫w維細胞中，依次去掉其中一個基因，最后在得到的 10個基因中發(fā)現(xiàn)了 4個至關重要的基因，其中任何一個缺失都將導致實驗的失敗，這 4個基因中的任意 2個或 3個組合都無法形成具有 ES細胞特性的 ips細胞。從而確定了： Oct4,Sox2,cmyc和（ Krueppellike factor 4） Klf4這 4種基因。 美國科學家比較了人類 ES細胞和髓前體細胞的基因表達譜，挑選出許
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