關(guān)于誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(編輯修改稿)
2024-10-01 23:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 gramming)的鑰匙, 因?yàn)閕PS細(xì)胞在功能上與胚胎干細(xì)胞幾乎完全相同。因此, iPS細(xì)胞的誘導(dǎo)產(chǎn)生過(guò)程將是我們了解基因組重序分子機(jī)制和個(gè)體特異的疾病發(fā)生機(jī)制的最理想的模型。Hanna等［20］近期已經(jīng)進(jìn)行了iPS細(xì)胞應(yīng)用基礎(chǔ)研究的首次嘗試, 利用人類鐮狀細(xì)胞性貧血的小鼠動(dòng)物模型, 取其尾尖部皮膚的成纖維細(xì)胞, 通過(guò)導(dǎo)入Oct Sox Klf4和cMyc基因, 獲得自體iPS細(xì)胞。 進(jìn)一步采用基因特異性打靶技術(shù)對(duì)人類鐮狀血紅蛋白等位基因進(jìn)行糾正后, 將體外培養(yǎng)的自體iPS細(xì)胞誘導(dǎo)為造血干細(xì)胞, 移植后可治療動(dòng)物模型的鐮狀細(xì)胞性貧血。Dimos等［11］報(bào)道將ALS患者的體細(xì)胞誘導(dǎo)獲得的iPS細(xì)胞成功定向分化為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元, 而ALS疾病的特征就是患者的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元受到破壞。與此同時(shí), Martin 研究小組發(fā)表將Oct Sox Klf4和cMyc誘導(dǎo)得到的iPS細(xì)胞定向分化為有功能的心肌細(xì)胞的研究結(jié)果。 3 iPS的安全性 iPS細(xì)胞技術(shù)的問(wèn)世為生命科學(xué)的研究和人類疾病的治療帶來(lái)巨大的希望, 隨著研究的深入進(jìn)行, 多種終末分化細(xì)胞甚至是患者的細(xì)胞都能被誘導(dǎo)成iPS細(xì)胞, 還有iPS細(xì)胞初步應(yīng)用小鼠疾病模型治療的成功, 這一切似乎預(yù)示著iPS細(xì)胞距人類疾病的臨床治療不遠(yuǎn)了。但是, iPS在投入臨床疾病治療之前, 必須考慮iPS細(xì)胞安全性的問(wèn)題。目前制備iPS細(xì)胞的方法主要是利用逆轉(zhuǎn)錄病毒運(yùn)輸系統(tǒng)將幾種轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入體細(xì)胞, 逆轉(zhuǎn)錄病毒在染色體上隨機(jī)插入整合到體細(xì)胞基因組內(nèi)并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。逆轉(zhuǎn)錄病毒的隨機(jī)插入存在著潛在的風(fēng)險(xiǎn), 有的轉(zhuǎn)錄因子如cmyc和Klf4, 它們本身就是一種原癌基因, 導(dǎo)入cMyc基因可使嵌合體小鼠的腫瘤發(fā)生率高達(dá)20%［2］。由于cMyc基因具有危險(xiǎn)性, 研究者投入無(wú)cMyc基因的iPS研究, 但是經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)這些無(wú)cMyc基因的iPS細(xì)胞依然具有致瘤性。 4 展望 iPS細(xì)胞技術(shù)誕生還不到2年, 但卻受到極大的關(guān)注和廣泛的研究, 現(xiàn)已成為生命科學(xué)研究領(lǐng)域研究和探討的焦點(diǎn), 為基礎(chǔ)研究和臨床疾病治療帶來(lái)前所未有的希望。人類iPS細(xì)胞的建立被公認(rèn)為2007年最重要的科技進(jìn)展之一, 這項(xiàng)技術(shù)不僅可以從體細(xì)胞建立個(gè)體特異的多能干細(xì)胞系, 解決了細(xì)胞移植治療中的免疫排斥問(wèn)題, 而且為研究人類細(xì)胞的重編程的機(jī)理以及研究個(gè)體特異的疾病發(fā)生機(jī)理提供了有力的方法。在干細(xì)胞研究領(lǐng)域, iPS細(xì)胞技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑是具有里程碑意義的突破, 多種體細(xì)胞經(jīng)過(guò)體外培養(yǎng)和誘導(dǎo)均可轉(zhuǎn)變成為具有多向分化潛能的干細(xì)胞, 并且證明了幾種已知的轉(zhuǎn)錄因子可以使已分化的體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為未分化的狀態(tài), 表明細(xì)胞的巨大可塑性。但是, iPS細(xì)胞在應(yīng)用于臨床之前, 還面臨許多問(wèn)題:?、倌孓D(zhuǎn)錄病毒和慢病毒載體導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)需要加以有效防范。 ②需要深入研究比較iPS細(xì)胞和hES細(xì)胞在細(xì)胞生物學(xué)特性、 定向分化機(jī)制等方面是否具有顯著的差異。 ③需建立一種新的方法以避免基因轉(zhuǎn)染或基因轉(zhuǎn)導(dǎo)帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn), 如通過(guò)某些化學(xué)藥物或因子激活體細(xì)胞中固有的上述轉(zhuǎn)錄因子的方式以替換外源性基因轉(zhuǎn)染的方式, 或者用某些因子的短暫性表達(dá)代替永久性導(dǎo)入。 ④提高制備iPS細(xì)胞的效率。需指出的是, iPS細(xì)胞研究的突破并不意味著ES細(xì)胞研究的衰亡, 因?yàn)閕PS細(xì)胞所使用的轉(zhuǎn)錄因子正是來(lái)源于ES細(xì)胞長(zhǎng)期研究的積累。【參考文獻(xiàn)】 ［1］ Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined
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