逆向分化干细胞
什么是逆向分化干细胞?
逆向分化干细胞简称为iPSC,全称为诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells)。这是一种可以商业化生产的干细胞技术,在医学、生物科学等领域有着重要应用价值。
逆向分化干细胞的来源
逆向分化干细胞最初是由日本的山中俊男首次发现并提出的。他发现,将人体成年细胞(比如皮肤细胞)通过基因治疗、转染细胞外基质、病毒启动剂以及小分子化合物等方法处理后,便可使其重新到达干细胞状态,形成iPSC干细胞。
实质上,iPSC是在成体细胞层次上进行了“逆向”操作,从而得到了与胚胎干细胞相同的全能性。为此,在医疗模式的选择上,iPSC无疑比胚胎干细胞更为便利、易于掌控和具应用前景。
逆向分化干细胞的应用
医学应用
逆向分化干细胞在医学应用领域有广泛的用途,尤其是帮助研究与治疗复杂疾病。比如,通过鉴别人体细胞的遗传物质和转录物,在体外试验中制作出菌株,以针对三联体和半导体都难以解决的疾病的药物设计提供必要的参考资料。
此外,也可通过iPSC创造一种自我修复的基础体系,来将干细胞游离至关键生物学过程中并接受激动剂的试验。
生物科学应用
逆向分化干细胞在生物科学领域的应用也广泛,可用于挖掘动物进化机理、重新构建分化过程、研究肿瘤细胞等。
此外,还可进行大规模的体外筛选实验、信号分子规律发掘和多死后样分析,从而推进分子细胞运动范围的更大化、更近距离的研究探测。
逆向分化干细胞的研究发展现状
逆向分化干细胞技术自21世纪初问世以来,研究者们已经在不断尝试和探索中,取得了一系列的重要进展:
- 2006年,山中俊男首次在小鼠细胞培养实验室成功诱导让身体细胞退化到胚胎干细胞状态。
- 2007年,同年十月份Harvard University医学院细胞学教授 Konrad Hochedlinger使用类似于山中的技术证明人体细胞亦可输化成前胚层细胞。
- 2014年,由普林斯顿大学的基因爆发研究员 Rushton Durkel各率领的团队通过对小鼠睾丸细胞进行iPSC诱导实验,成功打造出一套复杂的技术路径路线图。
逆向分化干细胞的研究还在不断深入,未来仍有很大潜力。研究者们在挖掘iPSC技术潜能和开发干细胞抗癌的新手段方面将持续进展。不难预见,iPSC技术在医学治疗、生物学基础研究方面将带来更广泛、更深刻的影响。
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