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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。

细胞重编程技术的基本原理是什么（细胞重编程的两种方法）

探索生命的奥秘，我们来到了细胞编程的前沿领域。重编程技术，如同魔术般，让细胞从衰老的枷锁中挣脱出来，展现新生的活力。

细胞核重编程是一种生物学现象，它涉及到细胞内部基因表达的转变，使细胞能够从一种类型转变为另一种。这一概念最早源于对青蛙克隆的研究，它揭示了细胞重编程的可能性。

目前重编程主要指两个过程：其一，分化的细胞逆转恢复到全能性状态的过程；其二，从一种分化细胞转化为另一种分化细胞的过程。

细胞重编程的几种方法

1、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)。

2、重编程方法：病毒载体方法：包括逆转录病毒载体、慢病毒载体、腺病毒载体和仙台病毒。逆转录病毒和慢病毒载体能高效整合重编程因子到宿主基因组，但存在安全性问题。腺病毒载体效率较低，而仙台病毒作为安全的病毒方法，避免了直接整合到细胞核内。

3、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。

4、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。

5、在最初的诱导多能干细胞实验中，Takahashi和Yamanaka发现只需四个基因（OCT3/SOXKLF4和c-MYC）的异位表达即可实现细胞重编程。在成纤维细胞的细胞核中表达这四个基因，使细胞状态重新编程，使其在形态和功能上类似于胚胎干细胞（ESC）。

6、在细胞重编程的探索中，小分子化合物的作用范围广泛，包括膜受体、离子通道、转运蛋白、激酶、核受体、转录因子和表观遗传调节因子等。通过调控这些基因调控位点，可以实现对细胞状态的精准干预，促进已分化细胞向多能状态的转化。

干货!iPSC-NK细胞疗法之重编程篇(二)

重编程iPSC机制研究 在最初的诱导多能干细胞实验中，Takahashi和Yamanaka发现只需四个基因（OCT3/SOXKLF4和c-MYC）的异位表达即可实现细胞重编程。在成纤维细胞的细胞核中表达这四个基因，使细胞状态重新编程，使其在形态和功能上类似于胚胎干细胞（ESC）。

饲养细胞：人类iPSC通常在饲养细胞上生成和维持。临床使用条件：无饲养物质和无异源培养条件是必要的。总结：iPSCNK细胞疗法的重编程篇涉及多种重编程方法、重编程因子的选择、亲代细胞的选择以及培养条件。在临床应用中，安全性和效率同等重要，因此选择理想的重编程方法和培养条件至关重要。

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。

近年来，iPS细胞在临床应用上取得了重要进展。Cynata Therapeutics利用iPSC衍生的治疗产品在英国和澳大利亚进行了一项正式临床试验，用于治疗骨关节炎。澳大利亚干细胞公司Cynata完成了基于iPSC的I期试验。此外，美国Fate Therapeutics正领导一项临床试验，使用iPSC治疗晚期实体瘤。

13天让皮肤细胞年轻30岁,英国科学家找到精准细胞重编程新方法

巴布拉汉研究所的科学家们找到了新的平衡点，他们针对皮肤成纤维细胞进行实验。首先，将衰老细胞导入转录因子，10-17天后细胞成熟，然后移除转录因子，让细胞回归原状。通过表观遗传时钟和基因转录物读数，研究显示重编程后的细胞表现出年轻30岁的特性。

据英国卫报报道，剑桥大学合作组织巴伯拉罕研究所，开发出“成熟期瞬时重编程”技术，成功将53岁女性皮肤细胞还原到23岁，论文发表在《eLife》期刊。就像树木生长会有年轮，人体长大后细胞内也有衰老印记。而英科学家通过为期13天的实验，利用一种化学混合物，能够对细胞重新编辑，消除老年细胞的衰老印记。

C 试题分析：该题考查认识论，①观点错误，科学认识不能够直接创造理想的世界，错在直接，③观点错误，事物的发展不取决于认识的深化，②④观点正确且符合题意，故答案应选C。

细胞重编程的关键步骤：研究揭示了细胞重编程过程中去除表观遗传标记、调节信号通路、促进氧化磷酸化等关键步骤，为理解细胞状态转化提供了科学依据。代谢过程的作用：代谢蛋白作为潜在靶点之一，为细胞重编程提供了新的视角，进一步推动了该领域的发展。

随着计算机技术和多组学研究的深入，未来细胞化学重编程的药理学应用将更加广泛。这些技术将推动我们对细胞再生、组织修复和细胞年轻化的理解，为损伤修复和整体年轻化开辟新的道路。中国科学家在细胞重编程领域的贡献，不仅推动了这一技术的科学探索，也为人类追求长寿和健康提供了新的希望。

细胞重编程和去分化有什么区别?

从定义上，去分化与重编程之间的主要区别不明显，但在应用上，重编程更侧重于细胞在恢复至干细胞状态后还需进一步分化，获得特定性状。而去分化则着重于分化细胞恢复至分化程度较低的状态。

在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达，通过不同基因表达的开启或关闭，最终产生标志性蛋白质。一般情况下，细胞分化过程是不可逆的。

产生过程 iPSCs的产生是通过导入特定的基因或转录因子，使已分化的体细胞去分化，回到类似多能干细胞的状态。这一过程称为重编程，可以通过病毒载体、质粒、蛋白质等方法实现。成功诱导产生的iPSCs可以在实验室条件下无限增殖，并且保持其分化潜力。

植物细胞在组织培养过程中，可以通过脱分化和再分化两个过程表现出全能性。脱分化是指已分化的细胞在特定因素作用下恢复细胞分裂能力，形成无定形的薄壁细胞，即愈伤组织。 在一定的培养条件下，愈伤组织可以再分化出幼根和芽，进而形成完整的小植株。

外源小分子化合物结构简单、易于设计合成，可通过结构改造优化调控效果2小分子的生物学效应快速、可逆，通过改变浓度和组合，可以精确调控作用效果3小分子的使用和处理更为容易，且成本更低。因此小分子调控细胞命运更利于定向分化、重编程和转分化技术的体内外应用，也更有希望进一步发展为治疗手段。

重组细胞和重构胚区别?

1、探讨重组细胞与重构胚的概念区别，需先明确两者的定义与作用。重组细胞与重构胚虽均涉及细胞的重组，但其目标与实现途径有所差异。重构胚概念核心在于细胞核的移植。通过将供体细胞核移植到去核卵母细胞中，细胞核经历重编程，恢复至发育初始状态。此过程让重构胚具备重新发育成新个体的能力。

2、重构胚的组建：有两种方法组建重构胚，一种是采用显微操作的方法，直接将供核细胞移植到去核受体细胞(MⅡ期卵母细胞或受精卵)的透明带下，再通过细胞融合(电融合或仙台病毒介导)的方法，使供核细胞与受体细胞发生融合，实现细胞核与细胞质的重组。

3、胚胎是专指有性生殖而言，是指雄性生殖细胞和雌性生殖细胞结合成为合子之后，经过多次细胞分裂和细胞分化后形成的有发育成生物成体的能力的雏体。胚胎指的就是有性繁殖发展形成过程的最初阶段，从受精卵开始第一次分裂，到下一阶段发展开始前，是发育生物学最早的阶段。

4、激活重构胚的方法有：电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂。

5、通过有性生殖，来自父母双方的遗传物质发生重组。人类生殖需要父亲和母亲双方的遗传物质的结合，单性胚胎是不能发育成为后代的。然而，无性生殖(asexual reproduction)是许多低等动物正常繁殖现象。无性生殖是指亲体不通过性细胞（精子和卵子）的相互作用而产生后代的生殖方式，包括孤雌生殖和孤雄生殖。