iPS细胞技术的简述及应用前景

发布网友发布时间：2024-10-01 08:36

共1个回答

热心网友时间：2024-11-14 21:48

诱导多能性干细胞（iPS）的简介

iPS细胞，全称为诱导多能性干细胞，由非多能干细胞（如成体细胞）经过特定基因表达被诱导而成的去分化细胞。在许多方面，它们类似于天然多能干细胞（胚胎干细胞），如干细胞特定基因和蛋白的表达、染色质甲基化模式、倍增期、胚状体形成、畸胎瘤形成、嵌合体自发形成、潜能和多样性。但完全匹配度仍需进一步评估。

山中伸弥研究小组在2006年首次从小鼠细胞产生iPSC细胞，并在2007年成功应用于人体细胞。这项突破性研究对干细胞研究有巨大推动，使得研究人员能利用多能干细胞在研究领域和潜在医疗应用中，而避免了胚胎干细胞的争议使用。由于iPSC可以从患者自身体细胞产生，理论上可以完全避免免疫反应，但Zhao等人对这一假设提出了质疑。

成体细胞重编程iPS细胞可能涉及重大风险，*其在人体的应用。例如，利用病毒在基因组范围内改造细胞，可能触发致癌基因的表达。2008年，科学家发现了一种技术能够对iPS细胞去除原癌基因，拓宽了其在人类疾病中的潜在用途。2009年，研究人员证实在不需要遗传改变的情况下生成iPS：通过聚精氨酸锚结构，特定蛋白被链接到细胞中，重复处理这些细胞能诱导具有多能性的iPSC，这类iPSC的缩写名称是piPSCs（蛋白质诱导的多能干细胞）。

iPS细胞与多能干细胞相似的特征

iPS细胞在形态、生长特性、干细胞标记物、干细胞基因和端粒酶活性方面与多能干细胞有相似特征。它们具有圆状、大核仁以及胞浆小的形态，并且具有自更新和增殖的能力。iPS细胞表达出胚胎干细胞表面的特定表面抗原标记，与胚胎干细胞的分化潜能相似，能分化成神经元、心肌细胞和形成畸胎瘤。

iPS细胞的应用前景

从首次在实验动物中诞生iPS细胞，到建立方法的完善和在人类细胞中的成功应用，再到用于疾病模型动物的治疗，整个过程只用了短短一年半的时间。这一快速发展的背后是大量知识积累和观念创新的推动。未来，iPS细胞研究将成为生命科学领域的重要方向。利用人体皮肤和血液提取出来的细胞，通过重新编程后使这些细胞回到类似胚胎的多能状态，最终可分化为免疫细胞、神经干细胞、胰岛细胞、脂肪细胞、血细胞、生殖细胞，iPS细胞有望真正用于提升人类健康。