『壹』 忽悠,iPS細胞的全能性何時被證明了
中國科學院動物研究所研究員周琪領導的研究組和上海交通大學醫學院教授曾凡一領導的研究組共同完成的一項研究成果。周琪等准備了37株iPS細胞,利用其中6株iPS細胞系注射了1500多個四倍體胚胎,最終3株iPS細胞系獲得了共計27個活體小鼠,經多種分子生物學技術鑒定,證實該小鼠確實從iPS細胞發育而成,有些小鼠現已發育成熟並繁殖了後代。這是世界上第一次獲得完全由iPS細胞制備的活體小鼠,有力地證明了iPS細胞具有真正的全能性。這項工作為進一步研究iPS技術在幹細胞、發育生物學和再生醫學領域的應用提供了技術平台,將iPS細胞研究推進到了一個新的高度,成為中國科學家在這一國際熱點研究領域所作出的一項重要貢獻。
『貳』 IPS細胞安全嗎
從你身體上取下一個普通的皮膚細胞,然後您需要什麼?是一個年輕強健的心臟,還是新鮮奔騰的血液,或者為保持智慧換換大腦里已經退化的神經元?自從1年多前科學家推開誘導多功能幹細胞(iPS細胞)研究的大門後,日新月異的發展似乎正在把人們引向這樣一個神奇世界。3月伊始,誘導多功能幹細胞研究便相繼迎來了兩項重大突破。IPS細胞研究兩大突破1日,英國和加拿大科學家在《自然》雜志網站上報告說,他們發現了不藉助病毒、安全將普通皮膚細胞轉化為iPS細胞的方法。研究人員利用一種基因「轉位子」,即DNA中一段可以移動的基因序列,來替代病毒作為運輸所需基因的載體。研究人員在老鼠和人類的皮膚細胞上使用了這項技術,並且發現,重新編程的iPS細胞和胚胎幹細胞的表現一樣。將這些iPS細胞暴露於合適的化學物質和蛋白質中,可以將其變成大腦神經、胰島素、胰腺細胞、骨頭、軟骨或其他組織。更重要的是,由於轉化過程不再需要藉助病毒,臨床應用的風險大大減小。6日,美國科學家在最新一期《細胞》雜志上發表研究報告說,他們可以將iPS細胞中因轉化需要而植入的有害基因移除,且保證由此獲得的神經元細胞的基本功能不受影響。科學家利用病毒將「c-Myc」等4個基因植入人類皮膚細胞,將其轉化為誘導多功能幹細胞。與此同時,他們使用一種基因編碼技術,使得在基因序列中,外來基因的兩端留存有特殊標志。轉化完成後,他們再用一種名為「Cre」的酶識別這種標志,以此找到外來基因並將其移除。外來基因被移除後的誘導多功能幹細胞仍然具備和其他幹細胞類似的基本功能,但卻避免了「c-Myc」等外來基因可能帶來的癌變風險和其他潛在風險。向臨床應用邁出重要一步幹細胞是人體內可以轉化為各種器官和組織的細胞,過去一直只能從胚胎中獲得。2007年11月,美國和日本科學家分別宣布獨立發現將普通皮膚細胞轉化為幹細胞的方法,這樣得到的幹細胞稱為誘導多功能幹細胞,又名iPS細胞。這一發現被《自然》和《科學》雜志分別評為2007年第一和第二大科學進展。之後,iPS細胞研究迅猛發展,研究成果層出不窮。2008年4月,美國加利福尼亞大學科學家報告說,他們將實驗鼠皮膚細胞改造成iPS細胞,然後成功使其分化成心肌細胞、血管平滑肌細胞及造血細胞;2009年2月,日本東京大學科學家宣布,成功利用人類皮膚細胞製成的iPS細胞培育出血小板,而且從技術上說用iPS細胞培育人類紅細胞和白細胞都是可能的;緊接著,日本慶應大學科學家又宣布,成功用實驗鼠的iPS細胞培育出鼠角膜上皮細胞……不過,今年3月以前公布的大多數獲得iPS細胞的方法,都需要利用病毒將4種基因植入皮膚細胞,以此促使細胞轉變。不論是作為載體的病毒,還是植入的基因,都具有致癌等風險,從而大大限制了iPS細胞的臨床應用前景。因此,3月初相繼而來的兩項突破,對於iPS細胞的臨床應用來說則具有突破性的意義:兩者一個繞開了危險的病毒載體,另一個則可以將植入的基因「用完」後剔除干凈,避免外來基因帶來的各種風險。人們完全可以期待,在一系列危險和潛在危險被一一規避後,尚處在實驗室階段的iPS細胞研究,很快將能應用於人類疾病的臨床治療。(新華社)
『叄』 誘導多能幹細胞的技術突破
iPS技術是幹細胞研究領域的一項重大突破,它迴避了歷來已久的倫理爭議,解決了幹細胞移植醫學上的免疫排斥問題,使幹細胞向臨床應用又邁進了一大步。隨著iPS技術的不斷發展以及技術水平的不斷更新,它在生命科學基礎研究和醫學領域的優勢已日趨明顯。
美國哈佛大學研究人員採取添加特殊化合物的方法,將體細胞製造IPS的效率提高了100多倍。目前這項研究在大鼠實驗中已獲得成功,而在製造人類IPS時也可採取同樣方法,以提高效率。該成果被業界稱為IPS研究中的一大進步。
IPS是由一些多能遺傳基因導入皮膚等細胞中製造而成。在製造過程中,美國研究人員使用了4種遺傳基因,同時加入了7種包括可阻礙特定蛋白質合成的物質和酶在內的化合物,以研究其各自的製造效率。研究結果顯示,沒有添加化合物時,遺傳基因的導入效率為0.01%—0.05%,而加入了一種叫「巴爾普羅酸」的蛋白質合成阻礙劑之後,導入效率竟升至9.6%—14%。
如果從這4種遺傳基因中排除導致細胞癌化的遺傳基因,只使用3種基因,過去的導入效率只有0.001%甚至更低,而加入「巴爾普羅酸」之後,其效率也提高了約50倍。研究人員認為,這很可能是因為「巴爾普羅酸」可以促進多能遺傳基因的活性。今後,研究人員將就添加化合物是否會使遺傳基因產生變異展開研究,以在提高製造效率的同時保證安全性。
2012年10月8日,京都大學教授山中伸彌(Shinya Yamanaka)與英國發育生物學家約翰·格登(John Gurdon)因在細胞核重新編程研究領域的傑出貢獻而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。 2014年9月11日,治療使用的iPS細胞由日本神戶理化研究所(RIKEN)發育生物學中心的眼科專家高橋雅代培育而成,將用於治療與年齡相關的視網膜退化疾病。罹患這一疾病的病患,多餘的血管會在眼內形成,讓視網膜色素上皮細胞變得不穩定,導致感光器不斷減少,最終失明。
高橋雅代從罹患這一疾病的患者那兒提取到了皮膚細胞,並將其轉化為iPS細胞,接著,誘導iPS細胞變成視網膜色素上皮細胞,最後將其培育成能被植入受損視網膜內的纖薄層。與胚胎幹細胞不同,iPS細胞由成人細胞生成,因此,研究人員可以通過遺傳方法為每個受體度身定製。iPS細胞能變成身體內的任何細胞,因此,有潛力治療多種疾病。即將進行的人體實驗將是這一技術首次證明iPS細胞在臨床方面的價值。
高橋雅代團隊已經在猴子身上證明,iPS細胞能由受體自身的細胞生成,且不會誘發免疫反應;盡管如此,還是存在隱憂,那就是,iPS細胞可能會導致腫瘤出現,不過,高橋雅代團隊發現,在老鼠和猴子身上不太可能出現腫瘤。為了消除人們的其他擔憂——生成iPS細胞的過程可能會導致危險的變異,高橋雅代的團隊也對整個過程和生成iPS細胞的遺傳穩定性進行了測試,結果表明一切正常。
『肆』 什麼是ips幹細胞
ips 即IPSCs( inced pleuripotent stem cells)誘導多能幹細胞
是由動物體細胞,經四種或者多種誘導因子(oct4,c-myc,sox2,klf4等)感染,在一定條件下轉化為與ES(embryo stem ,胚胎幹細胞)形態,功能類似的ips細胞,ips具有分化潛能,在體外能分化為EB(胚體),在動物體內能形成畸胎瘤或者嵌合體。現在對於ips的主要研究集中在生物醫學,主要研究其在器官移植方面的作用,因為與ES相比,ips細胞不存在倫理上的爭議,而且因為是由自身體細胞得到,也不會在移植時出現免疫排斥,因此,ips用於醫學研究有重大意思
『伍』 利用幹細胞相關知識,分析一下iPS細胞的原理,意義及應用前景。
iPS的原理,就是把四個在胚胎幹細胞中高表達的基因(Oct4,Klf4,Myc,Sox2對於維持幹細胞的乾性很重要)轉入到成纖維細胞中,從而啟動一系列的基因,讓細胞表達乾性細胞應該表達的基因,實現命運的逆轉,成為多能性細胞。
意義在於可以不需要破壞胚胎(用胚胎得到胚胎幹細胞)就可以多的多能性細胞,這種細胞分化的細胞當轉入其本來細胞的供體時,不會被免疫排斥,
應用前景,意義中說了一些,同時也可以用來篩葯,基因治療等方向
『陸』 「iPS細胞」分化為人體多種組織細胞的過程表現了細胞的全能性,對嗎
貌似細胞的全能性是一個由細胞脫分化再分化再次形成一個完整的生物體的過程。
而iPS是體細胞誘導多能幹細胞,多能幹細胞一般最後發育為各種具體的組織,最多是器官,而非完整的生物體。全能幹細胞才能發育為有機體。
所以iPS和細胞全能性是有差別的
『柒』 IPS活細胞液的IPS活細胞目前科研提取及應用
IPS活細胞提取:來源於植物及古老單藻類海洋生物
IPS活細胞目前的應用領域:據介紹,人體的胚胎細胞分為外胚層、中胚層和內胚層三個胚層,外胚層成長為皮膚和神經等,中胚層成長為肌肉、骨骼和血液等,內胚層成長為腸道、肝臟和胸腺等器官。過去一直認為這三個胚層的細胞間存在無法逾越的鴻溝,但本次研究證明導入來自植物胎盤中的活性細胞也可以變為本應屬於外胚層的皮膚毛囊細胞。對於此項研究,愛丁堡大學的克萊爾·布萊克本博士說,這些植物胎盤活細胞在適宜毛囊幹細胞成長的環境里完全改變了原定的成長軌道,從而啟發公司研究人員使用適宜其他器官的細胞成長的環境,探索能否培育出所需的器官細胞。
IPS活細胞應用於人體:毛囊細胞再生(Hair follicle)、拉寧黑色素(Melanin)
『捌』 ips細胞是什麼
iPS細胞是將一些多能遺傳基因導入皮膚等細胞中製造而成。讓普通體細胞「初始化」,使其具備幹細胞功能,這就是「iPS細胞」。
「iPS細胞」不僅在細胞形態、生長特性,幹細胞標志物表達等方面與ES細胞非常相似,而且在DNA甲基化方式、基因表達譜、染色質狀態、形成嵌合體動物等方面也與ES細胞(胚胎幹細胞)幾乎完全相同。
iPS細胞和ES細胞除了不能生成胚胎以外,可以產生所有的細胞,如果用於醫療,那麼理論上可以治癒所有疾病——凡是不好的組織都去除,替換為重新生長的正常組織。
『玖』 ips細胞的特點、給人類生活帶來的好處、給人類生活帶來的長遠影響
iPS,全稱誘導多能幹細胞,和胚胎幹細胞不同的是,可以由體細胞誘導生成。2006年日本人山中伸彌等人從人的皮膚成纖維細胞誘導生成幹細胞,揭開了幹細胞研究新的一幕,並由此獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎。iPS具有幹細胞不斷分化增殖的特點,幹細胞理論上可以分化形成各種組織器官;用自體幹細胞分化形成的器官可以解決免疫排斥的問題。同時由於iPS細胞可直接從體細胞誘導,因此取材更加容易,在器官移植等醫學生物工程領域具有深遠影響。
『拾』 科學家通過轉入四種基因可將體細胞誘導形成多能幹細胞(iPS細胞),iPS細胞具有胚胎幹細胞的類似功能.如
(1)胚胎幹細胞來源於早期胚胎或原始性腺,具有發育的全能性,經誘導能發育成個體.
(2)過程①是從患者體內取出體細胞進行動物細胞培養,而過程②是把四種基因導入體細胞,涉及到轉基因技術.
(3)動物細胞培養過程中,培養液中除合成培養基的成分外,還需添加動物血清、血漿等天然成分,對目的基本進行擴增的是PCR,目的基因與載體結合成為基因表達載體.
(4)因鐮刀型細胞貧血症患者體內無法形成正常的紅細胞,說明造血幹細胞出現障礙,所以iPS細胞是造血幹細胞,將其植入患者體內,這種方法稱為體外基因治療.
(5)iPS細胞的誘導成功具有的醫學價值是治療人類疾病,培育人造組織器官,解決供體器官不足和器宇移植後的免疫排斥問題等.
故答案:(1)早期胚胎或原始性腺全能性
(2)動物細胞培養(轉)基因工程
(3)血清、血漿 PCR基因表達載體
(4)造血幹細胞體外基因治療
(5)治療人類疾病,培育人造組織器官,解決供體器官不足和器宇移植後的免疫排斥問題(答案正確合理即可)