诱导干细胞前沿应用.pptx

前沿应用在视网膜疾病中的应用视网膜再生能力极其有限，目前治疗方法包括营养支持治疗、基因治疗等仅能控制疾病进展和并发症的治 疗上，不能从根本上重建视网膜的功能。因此通过干细胞移植获得再生的视网膜，已成为治疗这类视网膜 疾病一种新策略，是目前的研究热点之一。制备方法：在SFEB 培养模式下联合胚胎干细胞定向分化培养基(含有 KSR、巯基乙醇)诱导诱导多功能干细胞向神经样细 胞分化加入Wnt信号通路抑制剂DKK-1和Nodal 通路抑制剂Lefty-A，诱导分化为视网膜前体细胞将视网膜前体细胞在的RA/T培养基(含有视黄酸和牛 磺酸中)中诱导细胞分化为感光细胞动物实验：将诱导多功能干细胞注射移植到视网膜营养不良的大鼠模型中-没有形成单层结构，而是细胞圆团3周内，这些细胞能通过吞噬感光细胞外节，起到保护感光细胞的作用，并且视动测试提示移植后的大鼠视功能得到显著提高13周后，移植的细胞完全消失，但是实验组大鼠外核层还能得到保留，视功能优于对照组4-18周观察中，移植的细胞与正常的视网膜色素上皮一样，电镜证实，可以形成成单层的、极 化的结构，具有吞噬视杆细胞外节及维持视循环功能，防止外核层变薄。6个月时，虽然移植组和对照组的视 网膜厚度无明显差异，但是通过局部视网膜电图分析，移植部位的具有相对高的电反应。7个月后，视网膜下仍有存活的移植细胞。获批人体实验2014年9月11日，治疗使用的iPS细胞（诱导多功能干细胞）由日本神户理化研究所（RIKEN）发育生物学中心的眼科专家高桥雅代培育而成。将用于治疗与年龄相关的视网膜退化疾病。皮肤细胞-iPS细胞-视网膜色素上皮细胞-能被植入受损视网膜内的纤薄层。优势：通过遗传方法为每个受体度身定制 iPS细胞能由受体自身的细胞生成，且不会诱发免疫反应；缺点：iPS细胞可能会导致肿瘤出现 （视网膜细胞）诱导多功能干细胞-视网膜色素上皮细胞移植存在问题：第一，效率有待提高。第二，准确的定位于病变组织的技术需要进一步发展第三，患者年龄偏大，细胞比较老，难以被诱导为诱导多功能干细胞，或细胞本身具有的缺陷在畜牧业生产中应用1、遗传育种和品种改良iPS细胞与ES细胞在各方面都极其类似，因此，用iPS细胞取代ES细胞，利用iPS细胞与胚胎聚合和以iPS 细胞为核供体进行细胞核移植技术可使一头良种家 畜在短期内生产较多的具有遗传同质型的动物，发挥良种动物的生产潜力，加速动物良种化进程，达到生产高产优质品种，快速 扩繁群体作用。将iPS细胞诱导技术和细胞核移植技术结合起来还可大量繁殖濒危动物，迅 速扩大濒危动物的群体数量，及建立动物iPS细胞库保护稀有动物资源。2、生产转基因动物基因转移技术将外源性基因导入到某种动物基因组上，改良家畜的某些重要生产性状(如生长率、遗传抗性 等)或获得非常规性育种性状(如生产人类药用蛋 白、工业用酶等)等。将iPS细胞诱导技术和转基因动物技术相结合，可进行定向变异和育种，提高动物的遗传本质，加快动 物群体遗传变异程度。还可打破物种的界限，克服种间繁殖障碍，突破亲缘关系的限制，还可在细 胞水平对胚胎进行早期选择，提高选择的准确性，缩短育种时间。3、动物抗病育种 利用转基因生物技术从遗传本质上提高动物对病原体的抗性，加强免疫功能，通过克隆特定病毒基因组中的某些编码片段，对其进行一定修饰后获取抗病基因克隆，再将克隆的抗病基因导人动物胚系细 胞(germ line)，该基因在染色体中正确整合后可获 得能遗传的抗病个体，然后通过常规育种技术扩大 群体，最终可育成抗病品系。4、羊毛生产性状的改良 将小鼠高硫角蛋白基因启动区调控的类胰岛素生长因子I(IGFI)cD NA导入到绵羊基因组。转基因绵羊可以特异性地 在毛囊细胞中表达似胰岛素生长因子，结果使羊毛生长性状得到了改良(Damak等，1996)。5、性别控制 iPS细胞在体外可诱导分化为包括生殖细胞在内的各种细胞类型。因此，将iPS细胞体外诱导分化为精子，再根据X精子和Y精子DNA含量的不同，利用流式细胞仪进行分离，然后将分离的精子 进行体外受精即可实现家畜的性别控制。在烧伤领域的应用毛囊干细胞（具有多潜能性的干细胞）分化成为 人工皮肤替代物，移植于深度烧伤的创面后可以形成表皮细胞。近年来，主张利用干细胞的多向分化潜能结合支架物形成组织工程化皮肤用于创面的重建。理想的种子细胞是容易获取，容易体外培养增殖，长期传代不改变生物学特征，组织修复能力强，且携带患者自体全部基 因组型的抗原性小的细胞。