词条 | IPS活细胞液 |
释义 | IPS活细胞 IPS活细胞(induced pluripotent stem cells)是一类具有激活自我细胞核记忆能力且能自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。根据IPS细胞所处的发育阶段分为胚胎IPS细胞(embryonic induced pluripotent stem cell,ES细胞)和成体IPS细胞(somatic induced pluripotent stem cell)。根据IPS细胞的发育潜能分为三类:全能IPS细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能IPS细胞(pluripotent stem cell)和单能IPS细胞(unipotent stem cell)。IPS细胞(induced pluripotent是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。 IPS活细胞简介 IPS活细胞又称为诱导多能活细胞induced pluripotent stem cells iPS:由一些多能遗传基因导入皮肤等细胞中制造而成。让普通体细胞“初始化”,使其具备多能干细胞功能,这就是“iPS细胞”。“iPS细胞”具有和胚胎干细胞类似的功能.不需要制造胚胎,就可以从任何组织的细胞,甚至皮肤组织的细胞(包括毛囊组织),制造出具有干细胞功能的细胞,这是一种能分裂并参与修复、重新恢复活力、肌肉纤维生长、毛囊生长的生命初始状态活细胞。 IPS活细胞目前科研提取及应用 IPS活细胞提取:来源于植物及古老单藻类海洋生物 IPS活细胞目前的应用领域:据介绍,人体的胚胎细胞分为外胚层、中胚层和内胚层三个胚层,外胚层成长为皮肤和神经等,中胚层成长为肌肉、骨骼和血液等,内胚层成长为肠道、肝脏和胸腺等器官。过去一直认为这三个胚层的细胞间存在无法逾越的鸿沟,但本次研究证明导入来自植物胎盘中的活性细胞也可以变为本应属于外胚层的皮肤毛囊细胞。对于此项研究,爱丁堡大学的克莱尔·布莱克本博士说,这些植物胎盘活细胞在适宜毛囊干细胞成长的环境里完全改变了原定的成长轨道,从而启发公司研究人员使用适宜其他器官的细胞成长的环境,探索能否培育出所需的器官细胞。 IPS活细胞应用于人体:毛囊细胞再生(Hair follicle)、拉宁黑色素(Melanin) 关于细胞研究的历史 干细胞的研究被认为开始于1960年代,在加拿大科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔的研究之后。 体外培养的神经干细胞 1959年,美国首次报道了通过体外受精(IVF)动物。 60年代,几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞(embryonic germ cells, EG细胞),此工作确立了胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)是一种干细胞。 1968年,Edwards 和Bavister 在体外获得了第一个人卵子。 70年代,EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型,虽然其染色体的数目属于异常。 1978年,第一个试管婴儿,Louise Brown 在英国诞生。 1981年,Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型,像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES细胞注入上鼠,能诱导形成畸胎瘤。 1984—1988年,Anderews 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、可鉴定的(克隆化的)细胞,称之为胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)。克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。 1989年,Pera 等分离了一个人EC细胞系,此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的(比正常细胞染色体多或少),他们在体外的分化潜能是有限的。 1994年,通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集,ES样细胞位于中央。 1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能( pluripotent )干细胞:James A. Thomson在Wisconsin 干细胞 大学领导的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是:人卵体外受精后,将胚胎培育到囊胚阶段,提取inner cell mass细胞,建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面marker 和酶活性,证实他们就是全能干细胞。用这种方法,每个胚胎可取得15-20干细胞用于培养。John D. Gearhart在Johns Hopkins大学领导的另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。他们的方法是:从受精后5-9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞( primordial germ cell )。由此培养的细胞株,证实具有全能干细胞的特征。 2000年,由Pera、Trounson 和Bongso 领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人ES细胞,这些细胞体外增殖,保持正常的核型,自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。 2003,建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法,为人胚胎干细胞研究提供了新的途径。 2004年,Massachusetts Advanced Cell Technology 报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。这种克隆细胞比来源于骨髓的成体干细胞修复作用更快、更有效,可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。 2008年爱尔兰都柏林(Hamiton)公司首席植物微分子专家Hamisam先生历经12年的实验室研究和临床实验证实从植物胎盘中提取的活细胞比灵长类动物提取的干细胞更具诱导性和稳定性。截止2011年研究出适用于胸部表面麦拉宁黑色素(Melanin)、外阴麦拉宁黑色素(Melanin)、毛囊组织生长等部位IPS活细胞品种。 截止目前由于在动物提取的干细胞作用于人体还处在实验阶段,因而还不能被市场需求所满足。从植物中提取的活性细胞由于它能激活细胞核记忆功能,让细胞初始化,改善由于细胞复制带来的记忆力减退的问题。因而不失为目前细胞领域应用的最佳方案。 |
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