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诱导多能干细胞及其在免疫治疗中的应用

标签:诱导多能干细胞

干细胞具有无限的自我更新能力,可以分化成特定的细胞类型。根据其分化潜能,干细胞可分为可塑性下降的以下几类:全能,多能和多能。尽管全能细胞可以分化为所有类型的细胞,包括胚外组织,但全能细胞的局限性更大,包括胚胎干细胞和诱导性多能干细胞应用。像造血干细胞一样,多能干细胞受到的局制更大,并且只能在组织内形成多个谱系。虽然是胚胎干细胞,但首先是从小鼠胚细胞的体外培养物中分离出来的,

诱导性多能干细胞

胚胎干细胞在再生医学和组织替代中有着广泛的应用,获得胚胎干细胞需要卵母细胞和胚胎破坏,这引起了伦理学的争论。此外,由于胚胎干细胞和受体之间的免疫原性不同,因此细胞输注疗法可能会导致免疫排斥。因此,为了避免这些潜在的问题,许多科学方法已经成功地使用了多能干细胞代替了胚胎干细胞。


2006年,山中伸弥(ShinyaYamanaka)博士证明了诱导多能干细胞的多能性可与胚胎干细胞相提并论,他用来获得没有卵母细胞或胚胎的诱导多能干细胞的技术既简单又可行;的确,这项新颖的技术具有革命性,足以使他获得2012年诺贝尔医学奖。诱导多能干细胞应用很激动人心的应用之一是其潜在用途,可用于生成造血细胞和/或各种特异性免疫细胞,以广泛应用于多种疾病。


在这篇综述中,我们重要介绍了诱导多能干细胞产生方法的过去和现在的进展,并讨论了诱导多能干细胞的潜在免疫治疗应用及其优点和局限性,包括诱导多能干细胞的免疫原性,以及对未来的一些看法和潜在的改进。


在临床方面,诱导多能干细胞具有通过重编程纠正体细胞缺点或通过基因靶向技术治疗单基因疾病的潜力。在镰状细胞贫血的人源化敲入小鼠模型中,诱导多能干细胞的用人类β转染的甲野生型珠蛋白基因通过同源重组。然后,从这些校正的诱导多能干细胞衍生高性能计算机移植到雄性照射Hβ小号/Hβ小号小鼠,恢复镰状细胞贫血恢复正常的所有血液学指数的水平。27Raya等。


从基因校正的成纤维细胞和角质形成细胞中成功地获得了患者特异性的多能细胞,这些细胞在表型上没有疾病;然后将这些经过校正的诱导多能干细胞成功地分化为继续保持无病表型的造血类红细胞和髓系谱系祖细胞。这些研究意义重大,因为它们建立了实施诱导多能干细胞治疗的新途径,尤其是针对疾病修饰的,针对患者的诱导多能干细胞。他们进一步表明,诱导多能干细胞可以通过允许患者自身的自体细胞用作治疗组织(包括造血干细胞)的来源,而成为个性化医学的平台。


在这项技术的另一个有趣的潜在应用中,我们可以使用诱导多能干细胞概括疾病状况,以更好地了解特定疾病的潜在机制和发病机理。例如,Ye等。从骨髓增生异常患者中采集22份外周血CD34+细胞,并将其重新编程为诱导多能干细胞系,然后再分化为造血系。产生的HPC表现出疾病特异性的基因表达模式和异常的红细胞生成,类似于患者的原代CD34+细胞。这项研究证实,诱导多能干细胞还可以用作建模获得性体细胞突变特征性血液疾病的有力工具。


诱导多能干细胞:突破10年后可能性

诱导多能干细胞:突破10年后可能性

诱导多能干细胞在培养皿中生长的人类皮层。用源自患者自身皮肤细胞的视网膜细胞治疗的眼病。新药是在人类细胞而非动物模型上进行测试的。今天对干细胞的研究和新兴治疗可以追溯到10年前的一个惊人发现,当时山中伸弥(Shinya Yamanaka)博士和他的研究生高桥一俊

2020-12-10

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