人多能性干细胞ESCs/iPSCs在诱导脑类器官的应用(一)
过去,中枢神经系统(CNS)药物研究主要依赖于啮齿动物模型或细胞体外模型等传统方法。由于人类和啮齿类动物间的物种差异,所获得的数据难以真实地模拟神经发育和疾病机制等。随着干细胞技术的发展,培养人大脑类器官成为目前神经科学研究领域炙手可热的研究项目。大脑类器官是模拟人脑的生理特性的独特的工具,可用于研究正常脑与疾病脑的建模,用于阐明中枢神经系统疾病的发病机制,亦可用于神经发育疾病的探索,或用作中枢神经系统药物筛选的工具。 01 |脑类器官培养方法概述 脑类器官通常从人多能性干细胞(ESCs/iPSCs)开始培养,自发形成脑发育早期所具备的结构和层次。但脑细胞团簇达到一定尺寸后,可发育的阶段会受到营养缺乏和氧供应的限制,继而神经元开始死亡,结构停止发育。 目前,大脑类器官的培养主要分为两种方法,引导分化法 (Guided)和非引导 (Un-guided)分化法。 ......阅读全文
人多能性干细胞ESCs/iPSCs在诱导脑类器官的应用(一)
过去,中枢神经系统(CNS)药物研究主要依赖于啮齿动物模型或细胞体外模型等传统方法。由于人类和啮齿类动物间的物种差异,所获得的数据难以真实地模拟神经发育和疾病机制等。随着干细胞技术的发展,培养人大脑类器官成为目前神经科学研究领域炙手可热的研究项目。大脑类器官是模拟人脑的生理特性的独特的工具,可用于研
人多能性干细胞ESCs/iPSCs在诱导脑类器官的应用(二)
导EB形成 1-2h 1. 当ESCs/iPSCs在六孔板中长到融合度为70-80%时用于诱导EB,通常每个六孔板孔的细胞可用于诱导一整个96孔板。 注:干细胞克隆的形态对于大脑组织形成的成功与否非常关键。克隆需呈现多能性的特征 (如边
人诱导性多能干细胞诱导
实验概要人诱导性多能干细胞诱导主要试剂DPBS、0.25% Trypsin、1mg/mL胶原酶Ⅳ、丝裂霉素C、0.1%明胶、Polybrene、PE-TRA-1-60抗体、hESCs培养液、细胞基础培养液条件培养液hiPSCs的诱导是一个长时间的过程,在饲养层质量下降之后,可以选择使用条件培养液。条
人类诱导多能干细胞(iPSCs)“突变载量”
人类诱导多能干细胞(iPSCs)具有公认且广泛的治疗前景,但是有关它的“突变载量”仍尚未完全表征。 全球范围已有超过1000种iPSCs细胞系被建立。iPSCs来自体细胞重编程,像皮肤细胞这种,很可能由于常年暴露于阳光和紫外线辐射而积累许多非遗传性的体细胞突变(somatic mutation
利用多能干细胞制备人肠道类器官
2014年10月19日,在《Nature Medicine》发表的一项研究中,美国辛辛那提儿童医院医学中心的科学家报道称,通过进一步的转化研究,他们的研究结果最终可带来生物工程的个性化人肠道组织,用于治疗胃肠疾病。 辛辛那提儿童医院肠道康复计划的外科主任、本研究首席研究员Michael Hel
类器官的来源介绍
类器官是在体外培养环境中生成的三维细胞聚集体,其具有类似于体内器官的一些结构和功能特征。类器官的来源主要有以下几种:胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ESCs):胚胎干细胞具有多能性,能够分化为各种类型的细胞,并形成类器官。例如,在特定的培养条件下,胚胎干细胞可以分化为肠道类器官
诱导性多能干细胞(一)
诱导多能干细胞inducedpluripotentstemcellsiPS:2006年日本京都大学ShinyaYamanaka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
介绍一下类器官技术的研究进展
类器官技术在近年来取得了显著的研究进展,主要体现在以下几个方面: **技术优化**: 1. 培养方法的改进:研究人员不断优化培养基成分和培养条件,提高类器官的生成效率、稳定性和成熟度。例如,开发了更适合特定器官类器官生长的新型培养基配方。 2. 3D 培养体系的创新:采用更先进的生物材料和支架,
类器官的构建与制备
类器官的形成:类器官可以由两种类型细胞产生,一是多能干细胞(PSCs),例如胚胎干细胞(ESCs)、诱导干细胞(iPSCs),或器官限制性成体干细胞(ASCs)。这些细胞被培养在一个特定的环境中,允许它们遵循根深蒂固的基因指令,自x行组织成功能性的3D结构。从各种组织中培养类器官的方法是相似的。干细
类器官的来源
类器官的来源主要包括以下几种:胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ESCs):来源于早期胚胎的内细胞团,具有全能性,能够分化为身体的各种细胞类型。诱导多能干细胞(Induced Pluripotent Stem Cells,iPSCs):通过对成体细胞(如皮肤细胞、血细胞)进行重编
诱导性多能干细胞的应用前景
iPS细胞因为可以用于细胞替代疗法而受到关注。目前,已成功将iPS分化成了来自三个胚层的不同细胞和组织。另外,已成功在小鼠体内用iPS细胞修复了受损的视网膜和血管。研究人员对基于iPS细胞的细胞替代疗法的设想是,使用病人的成体细胞产生与病人基因型一致的iPS细胞,再于体外诱导产生所需的器官,最后通过
动物所发现大鼠干细胞多能性调控新规律
胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能性干细胞(iPSCs)具有多潜能分化能力,能够分化形成各种类型和功能的细胞,因而在发育生物学研究和再生医学中具有重要的应用价值。通过四倍体补偿实验让ESCs和iPSCs独立发育成健康的个体,是评估细胞多能性的最严格的标准,迄今只有小鼠的ESCs和iPSCs具有这种
科学家发现大鼠干细胞多能性调控新规律
胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能性干细胞(iPSCs)具有多潜能分化能力,能够分化形成各种类型和功能的细胞,因而在发育生物学研究和再生医学中具有重要的应用价值。通过四倍体补偿实验让ESCs和iPSCs独立发育成健康的个体,是评估细胞多能性的最严格的标准,迄今只有小鼠的ESCs和ipsCs具有这种
PNAS:大鼠干细胞多能性调控新规律
中国科学院动物研究所周琪研究组首次报道了除小鼠之外,大鼠胚胎干细胞也具有通过四倍体补偿实验产生健康个体的能力,证实最高等级的多能性可以在不同物种的干细胞上建立,并发现多能性维持的新规律,为研究干细胞多能性的物种进化差异和调控机制提供了新基础。 胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能性干细胞(iPSC
诱导性多能干细胞应用前景介绍
iPS细胞性质与胚胎干细胞相似,且相比胚胎干细胞会面临较少的伦理学争议,因而iPS细胞被认为在组织工程及再生医学、药物开发、疾病模型构建等领域有较广阔的发展前景。但另一方面,iPS细胞的诱导技术仍有一些不成熟之处,iPS细胞在得到真正的临床应用前,还需要解决一些关键性的问题。挑战iPS诱导技术处于快
诱导多能干细胞的应用前景
诱导多能干细胞可以自我更新并可分化成各种类型的体细胞,不仅能诱导成各种细胞替代治疗,而且能形成各种组织或器官。虽然目前仅能移植组织,器官的移植离临床还较远,但在现有的研究基础上能做到如角膜移植、皮肤移植等等已经很了不起了。要想利用iPS细胞培育出真正具有与真实器官同样结构、体积及功能的人造器官还有很
iPS细胞距离临床应用还有多远?PNAS打破其安全顾虑
2月6日,《PNAS》期刊在线发表一篇文章证实,诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)不会增加基因突变。基因突变易引发肿瘤,所以诱导性多能干细胞是否存在癌化风险,一直是科学家们关注的重点。现在,这一最新研究打破顾虑,证实这一问题并不应该阻碍i
人诱导性多能干细胞移植恢复兔子视力
在一项新的研究中,来自日本大阪大学和英国卡迪夫大学的研究人员以一种反映整个眼睛发育的方式证实利用人干细胞产生几种关键类型的眼组织是可行的。 经证实,当移植到角膜盲(corneal blindness)模式动物眼睛中时,这些眼组织能够修复受损的眼睛前部,恢复视力。研究人员说,这些发现有望为旨在恢
中南大学等:用CRISPR构建脑瘤模型的前景
在过去的十年中,我们对于脑瘤已经有了很多了解,例如:科学家发现脑瘤难题的重要部分;但是,仍然有许多亟待解决的问题。脑瘤的病因学尚不清楚,治疗效果仍然较差。因此迫切需要开发一种合适的脑瘤模型,忠实地反映人类脑瘤的病因,并随后为这些疾病获得更有效的治疗方法。 3月14日,国际学术期刊《Oncota
诱导性多能干细胞(三)
研究历程iPS干细胞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干细胞在形态、基因和
诱导性多能干细胞(四)
优点与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同,iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,因此没有伦理学的问题。利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞,所以不会有免疫排斥的问题。成果发布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
诱导性多能干细胞(七)
新方法研究人员用来产生诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)的方法既花时间而且效率又低。按照当前的方法,当把四种转录因子导入成体细胞如皮肤细胞中时,利用上千个皮肤细胞最终只能获得几个iPSCs。为此,在这项新的研究中,来自美国桑福德-伯纳姆医学
诱导性多能干细胞(六)
科学丑闻2012年10月就iPS干细胞(诱导多能干细胞)制作心肌细胞移植给重症心脏病患者的研究成果属于虚构一事,东京大学医院的特任研究员森口尚史自己承认了造假的事实。展望由于iPS干细胞自身的安全性问题,到2012为止,iPS干细胞还无法应用于临床治疗,要得到安全实用的有临床应用价值的治疗型iPS干
诱导性多能干细胞(八)
安全性日本科学家利用重编程小鼠 干细胞生成了皮肤和骨髓,并将它们移植到基因相同的小鼠体内,结果发现这并不会引发强烈的免疫反应。对免疫反应的恐惧可能被高估了。应该可以让那些指望利用诱导多能干细胞(iPSCs)来治疗疾病的研究人员消除疑虑。2011年,同样发表在Nature杂志上的一项研究发现:iPSC
诱导性多能干细胞(五)
相关研究2012年10月8日,瑞典卡洛琳斯卡医学院宣布,将2012年的诺贝尔医学生理学奖授予日本京都大学教授 山中伸弥和英国发育生物学家剑桥大学博士约翰·戈登。获奖成果为山中教授从皮肤细胞等体细胞中培育出了“诱导多能干细胞induced pluripotent stem cells”,即iPS干细胞
诱导性多能干细胞(二)
基本概念诱导多能 干细胞(induced pluripotent stem cells, iPS cells)最初是日本科学家 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
类器官的发展历程
1907年,Henry Van 发现物理分离的海绵细胞可以重现聚集,自行组成一个新的功能完善的海绵。在接下来的几十年里,脊椎动物中也发现了相似的细胞分离再聚合现象,例如1944年Holtfreter的两栖动物肾组织实验和1960年Weiss的禽类胚胎实验。1961年 Piercehe和 Verney
诱导性多能干细胞的优点
与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同,iPS技术不使用胚胎细胞或卵细胞,因此没有伦理学的问题。利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞,所以不会有免疫排斥的问题。
诱导性多能干细胞的展望
由于iPS细胞自身的安全性问题,到2012为止,iPS细胞还无法应用于临床治疗,要得到安全实用的有临床应用价值的治疗型iPS细胞,必须避免使用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。根据iPS细胞在短时间内取得的一系列突破,可以预见,iPS细胞必将解决人类面临的各种疾患。但是还面临许多急待突破瓶颈和需
诱导性多能干细胞的定义
诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells):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