iPSCs技术在个性化医疗中的临床应用前景2025-07-21 08:52:14
通过将一种或数种特定的转录因子人工导入体外培养的成熟分化的体细胞中,改变其遗传基因表达谱,令其重编程并逆分化为多能性干细胞,即所谓的iPSCs,这一技术被称为iPSCs技术。成体干细胞通过与微环境相互作用精确地控制自身的维持和分化。来自微环境的信号能动态和差异性地在干细胞及其分化子细胞中传导并发挥作用。iPSCs是由2012年诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥团队通过腺病毒载体将四个转录因子的组合同时转入分化成熟的小鼠和人的体细胞中得到的。产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、细胞分裂能力、分化能力、类胚体和畸形瘤生成能力等方面都与胚胎干细胞相似。此方法诱导出的干细胞可转变为心脏和神经细胞,且小鼠iPSCs能够实现种系传递。这种细胞类似人胚胎干细胞,具有超强的分化能力,可以分化出人的血细胞、骨细胞、神经细胞等多种细胞,进而培养出相应的组织,如骨骼、眼角膜和胰腺组织等。此外,通过将体细胞的细胞核移植到去核的卵子,或者通过一种更新的方法,即将特定的转录因子注射到体细胞,也可以将体细胞改造为多能的类胚胎干细胞。细胞核移植技术能够产生针对患者的个性化特异细胞。
iPSCs技术相较于经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术,具有不使用胚胎细胞或卵细胞的优势,因此不涉及伦理学问题。利用iPSCs技术,可以使用受试者自己的体细胞制备专有的干细胞,从而大大降低免疫排斥反应的发生。目前,iPSCs在细胞替代性治疗、发病机理研究、新药筛选以及神经系统疾病、心血管疾病等临床疾病治疗等方面具有巨大的潜在价值。例如,iPS细胞可以被诱导分化为胰岛β细胞用于治疗糖尿病,或者为血液细胞治疗白血病,或神经元治疗神经系统疾病。
出自《干细胞与人类健康研究进展》 作者:潘杰,中山皓博.
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