诺贝尔生理学或医学奖专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,诱导多功效干细胞（,IPSC,）,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第1页,一、,IPS,细胞定义,二、获取,IPS,细胞基本原理,三、制备,IPS,细胞方法,四、,IPS,细胞筛选方法,五、,IPS,细胞判定,六、,IPS,细胞应用前景,七、面临问题,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第2页,诱导多潜能性干细胞（又称多潜能干细胞，,induced pluripotent stem cells,IPS cells,）是由一些多能遗传基因导入皮肤等受体细胞中经过基因重新编排方法，“诱导”普通细胞回到最原始胚胎发育状态，能够像胚胎干细胞一样进行分化,。,一、,IPS,细胞定义,IPS,细胞与胚胎干细胞（,ES,）形态相同、核型、端粒酶活性、体外分化潜能均相同，同时也能够表示相同表面标志分子。,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第3页,二、获取,IPS,细胞基本原理,ES,细胞和,IPS,细胞含有相同基因。不一样是，,ES,细胞中与细胞多能性相关基因能够表示，如：,oct4,，,Sox2,等。而已分化体细胞中这些基因不能表示。经过导入与多能性相关外源基因来激活体细胞中多能性基因，从而使体细胞从分化状态重编程为多能性干细胞。,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第4页,三、制备,IPS,细胞方法（以下）,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第5页,构建,IPS,细胞示意图,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第6页,IPS,细胞形成分子机制,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第7页,a.,形态学筛选 不对供体细胞做任何额外遗传修饰情况下，仅依靠形态学筛选标准对细胞进行筛选也能够分离出,IPS,细胞。,b.,药品筛选 利用基因重组技术建立了含有药品抗性基因体细胞，并用特定药品进行筛选。,c.,选取对多能性更为关键基因（如,Fbx25,）作为汇报基因 原理是,Fbx25,对于多能性维持和胚胎发育来说是不可缺乏基因,四、,IPS,细胞筛选方法,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第8页,五、,IPS,细胞判定,表面标志分子判定,IPS,细胞能够表示多能干细胞特异表面标志分子，如：,ssea,-1,（阶段特异性胚胎抗原,1,），,ssea,-3,等。这些物质在已分化体细胞表面不表示，从而判定,。,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第9页,表观遗传状态判定,IPS,细胞与,ES,细胞含有相同,DNA,甲基化模式和组蛋白修饰情况。,IPS,细胞中多能基因，如,oct,-4,，,Nanong,等开启子区域,CpG,岛从高甲基化转变为类似,ES,细胞低甲基化状态。,IPS,细胞多能基因开启子区域含有与,ES,细胞相同高,H3K4Me3,及低,H3K27Me3,水平。,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第10页,基因表示模式和发育潜能判定,ES,和,IPS,细胞基因表示谱基本相同。,IPS,细胞含有发育为三个胚层能力，并能参加生殖系发育，这与,ES,细胞相同。,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第11页,六、,IPS,细胞应用前景,用于器官移植,建立疾病模型，了解发病机理,治疗一些遗传病 如：患有镰刀型贫血症小鼠皮肤成纤维细胞建立了,IPSc,，并将其移植到小鼠体内，小鼠症状得以缓解。,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第12页,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第13页,a,解析诱导体细胞重编程为,IPS,细胞分子机制,b,研究,IPS,细胞生物学特征和行为,(,如自我复制、增殖和分化等,),调控机制及,IPS,细胞体外定向诱导分化机制,c,提升,IPS,细胞制备效率,d,充分评价,IPS,细胞临床应用安全性,七、面临问题,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第14页,e,建立高效、安全、实用制备人,IPS,细胞方法，即在说明体细胞重编程为,IPS,细胞机制基础上建立无遗传修饰,IPS,细胞制备策略与方法,(,如仅利用一些小分子物质即将人细胞重编程为,IPS,细胞,),f,在前一项研究基础上，探索一条简便制备“个体特异”或“疾病特异”治疗型人,IPS,细胞技术路线和方法,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第15页,谢谢！,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第16页,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第17页,a.IPS,与,ES,细胞基因表示虽很相同，但,IPS,细胞存在遗传缺点,b,IPS,细胞成瘤性，不一样体细胞起源,IPS,细胞成瘤性有差异所以，应选择适当供体细胞或筛选安全型,IPS,细胞克服,IPS,细胞临床治疗成瘤性,c,IPS,细胞及其体外诱导分化细胞异质性体细胞重编程不充分,(partially reprogrammed IPSCs),、筛选标准不严紧和,IPS,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第18页,细胞携带供体,细胞表观遗传记忆和,IPS,细胞分化不定向都造成细胞异质性，异质性是造成,IPS,细胞成瘤潜在原因,d,IPS,细胞体外定向分化细胞功效与行为研究尚少，尤其在细胞治疗上，目标细胞是否会在治疗靶位或迁移到非靶位点成瘤，或异位形成组织等是亟待说明问题,返回,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第19页,胚胎干细胞,(embryonic stem cells,，,ES cells),是起源于哺乳动物囊胚内细胞团,(inner cell mass,ICM),多潜能干细胞，含有没有限自我更新和多向分化能力,ES,细胞在疾病模型建立与机理研究、细胞治疗、药品发觉与评价等方面极具应用价值,返回,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第20页,DNA,甲基化,：,DNA,CG,两个核苷酸胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成,5,甲基胞嘧啶，常见于基因,5-CG-3,序列。,DNA,甲基化可引发基因失活。,返回,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第21页,CpG,岛,：,CpG,即核苷酸对，,CpG,双核苷酸在人类基因组中分布很不均一，而在基因组一些区段，,CpG,保持或高于正常概率，这些区段被称作,CpG,岛。,CpG,岛主要在基因开启子和第一外显子区域。,返回,诺贝尔生理学或医学奖专家讲座,第22页,