博文纲领:

干货!iPSC-NK细胞疗法之重编程篇(三)

OSKM(Oct3/SoxKlf4和c-Myc)在重编程机制中扮演核心角色,它们作为维持胚胎干细胞多能性的基因正调控因子,抑制分化基因表达。

细胞重编程技术的理论基础是什么呢(细胞重编程的意义)

一种常见方法是将正常细胞,如皮肤细胞,经过基因重编程成为iPS细胞。2006年,山中伸弥首次成功使用病毒载体将四个特定转录因子转入已分化的体细胞中,实现重编程。随后,世界各地的科学家不断探索其他制造iPS细胞的方法。

月13日,Nature杂志报道,两位终末期心衰患者在中国接受了世界首例基于“重编程”干细胞的心衰治疗,并在一年后康复出院。患者于2019年5月在南京鼓楼医院注射了从诱导多能干细胞(iPSC)分化得到的心肌细胞,手术由该院心胸外科主任王东进教授完成。

iPSC的用途如下:疾病建模和药物筛选、个性化医疗和精准治疗、细胞重编程和基因治疗。疾病建模和药物筛选:iPSC可以用来创建疾病模型,并以此为基础研究疾病的发病机制和病理生理过程。通过将iPSC分化为特定类型的细胞,科学家可以模拟特定疾病的细胞病变,以测试新药的效果和筛选潜在的治疗方案。

诱导多能干细胞(iPSC),是一种创新的生物技术,它源于上皮细胞或血细胞,通过特殊的转化过程,将这些细胞重新编程回胚胎样多能状态,从而能够分化成人体所需的各类细胞,如治疗糖尿病的β胰岛细胞,为白血病患者生成无癌细胞的血液成分,或用于神经系统的疾病治疗。

这种技术实现了制药的工业化、规模化生产,批量运至医院,解冻即用的注射液,大大提高了CAR-NK细胞药物的可及性。呈诺医学的iPSC来源CAR-NK细胞药物的开发潜力不只是体现在CAR-NK技术的应用上,公司还进行了三大应用领域的布局:干细胞治疗、肿瘤免疫治疗、体内重编程和基因治疗。

细胞重编程的几种方法

体细胞重编程的经典方案有四种:体细胞核移植、转录因子诱导、细胞融合、细胞质孵育。(somatic cell reprogram-ming)。

体细胞重编程则是指分化的体细胞在特定条件下被逆转,恢复至全能性状态,形成胚胎干细胞系,甚至发育成新的个体。目前,诱导体细胞重编程的方法包括核移植、细胞融合、细胞提取物诱导、化学诱导以及分子调控诱导等。然而,只有核移植法能够诱导体细胞产生功能性个体。

局部重编程:在动物模型上,科学家们尝试通过局部重编程实现返老还童。例如,对早衰小鼠进行短期的重编程处理可以显著延长它们的寿命。哈佛大学医学院的研究团队找到了一个更安全的方法,即只表达Oct3/Sox2和Klf4三种山中因子,可以实现表观遗传信息的恢复而不会导致肿瘤。

基于DNA的方法也取得了进展,如使用每天转导编码重编程因子的质粒,或从EB病毒提取的包含EBNA-1和OriP序列的游离质粒转染人细胞,表达EBNA-1蛋白识别OriP序列,实现质粒独自扩增。PiggyBac转座子通过转座酶整合到宿主基因组中,且在建立诱导多能干细胞后可被移除,减少基因组上的足迹。

在2006年,日本京都大学的山中伸弥教授发现了一种方法,即通过诱导多能干细胞(iPS cells)的产生来实现细胞的返老还童。

重编程技术简介

重编程技术是一种在生物科学领域中实现细胞“返老还童”的重要技术,主要应用于克隆动物的生产和细胞返老还童的研究。以下是重编程技术的简介:克隆动物生产:通过将动物体细胞的细胞核移入去核卵母细胞中,细胞核会发生重编程,这一过程使得动物体细胞的细胞核“返老还童”,为克隆动物的诞生提供了可能。

重编程技术在生物科学领域有着广泛的应用,尤其是在克隆动物与细胞返老还童方面。首先,我们来探讨克隆动物的生产过程。通过将动物体细胞的细胞核移入去核卵母细胞中,细胞核会发生重编程,这一过程使得动物体细胞的细胞核“返老还童”,为克隆动物的诞生提供了可能。

总结,癌胚重编程是癌症研究的一个新兴领域,其研究对理解肿瘤进化的复杂性、肿瘤免疫治疗的潜力以及可能的预防策略都具有重要价值。未来的研究将有助于揭示癌胚重编程的全貌,并为临床实践提供指导。

总的来说,代谢重编程并非孤立的现象,而是细胞与环境互动的智慧体现,它在生命的舞台上扮演着至关重要的角色。理解并掌握这一机制,无疑为疾病的预防和治疗开辟了新的可能。随着科技的不断进步,我们期待在代谢重编程的领域中发现更多的奥秘,为人类健康保驾护航。

重(zhòng)编(biān)程(chéng)(Reprogramming ) 指不改变基因序列的情况下,通过表观遗传修饰如DNA甲基化来改变细胞命运的过程。原指哺乳动物生殖细胞发育过程中消除其亲本携带的表观遗传标志的过程,后被证实,胚胎的体外操作如核移植、细胞融合也能改变其原本的表观遗传特征。

肿瘤细胞代谢重编程是关键策略之一,瓦尔堡效应是最著名的例子,肿瘤细胞在氧气充足时,偏好通过糖酵解产生能量,产生大量乳酸,支持快速增殖所需生物合成需求。此外,增强的脂肪酸合成、改变的氨基酸代谢、PKM2依赖的代谢与线粒体功能变化等均是肿瘤细胞代谢重编程的一部分。

“重编程”让皮肤细胞“返老还童”三十岁,这项技术的原理是什么?

成胶原蛋白的工作能力。在此次试验中,胶原蛋白的生成也被用于检验细胞低龄化的实际效果。事实上,和没有历经太重程序编写的皮肤细胞对比,这些低龄化的细胞可以生成大量胶原蛋白,进而更迅速地让伤口修复。

保持皮肤年轻,首先要做到体内细胞年轻,这个需要每天多吃水果和坚果,增加太阳能量和维生素,保持皮肤细胞年轻化;其次,多运动多,保持细胞活力;还有多喝水、不熬夜,排除细胞毒素、避免细胞提前衰老。

利用诱导多能干细胞技术(iPSC)实现“返老还童”,首先从原理上看,可以通过将成体细胞转化为具有类似胚胎干细胞能力的iPSC,进而实现细胞活力的再现。日本科学家山中伸弥团队发现,通过向成体细胞加入特定的转录因子(SoxOct3/Klf4和c-Myc),可以将成体细胞转变为iPSC。

通过将动物体细胞的细胞核移入去核卵母细胞中,细胞核会发生重编程,这一过程使得动物体细胞的细胞核“返老还童”,为克隆动物的诞生提供了可能。最早的克隆动物,如1952年诞生的北方豹蛙,为这一技术的发展奠定了基础。

多能干细胞和器官干细胞培养:细胞化学重编程技术在多能干细胞和特定器官干细胞的培养中展现出巨大潜力,为疾病治疗和再生医学提供了新途径。器官移植和组织修复:通过体外培养类器官,该技术为解决器官移植供体短缺问题提供了新的思路,同时在组织修复领域也展现出广阔的应用前景。

细胞重编程最新进展!返老还童终成真?Cell子刊:北京大学邓宏魁团队教你...

小分子化学物质的应用:北京大学邓宏魁教授团队通过筛选特定的小分子组合,成功将小鼠和人类的体细胞转化为多能干细胞。这一成果标志着细胞重编程技术的重要突破,为使用小分子化学物质进行细胞重编程提供了可行方案。

探索生命奥秘,细胞重编程新突破:返老还童不再是梦在生物科学的前沿,细胞重编程技术正以前所未有的速度向着返老还童的愿景迈进。北京大学邓宏魁教授领导的团队,以其卓越的研究成果在这一领域独树一帜。

返老还童,这个听起来既神秘又科幻的概念,其实正逐步走向现实。在细胞科学的前沿领域,一项名为“细胞重编程”的技术,正以其潜力和可能性,引发全球科学家和公众的热烈讨论。北京大学干细胞研究中心主任邓宏魁教授团队的最新研究,为这一技术的未来铺设了明确的道路。

北京大学邓宏魁教授团队首次在国际期刊《自然》上报道了使用化学小分子改变人类体细胞,获得新一代的干细胞制备技术,未来可用于治疗糖尿病、重症肝病、恶性肿瘤等重大疾病。