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干细胞衰老研究中的基因编辑与再生价值2026-08-26 08:53:51

长期进行iPSCs细胞的培养,增多传代次数,可以产生部分衰老的表型,导致了衰老相关标志物的出现,包括细胞增殖减少、DNA损伤、ROS生成增加、衰老相关基因和蛋白质高表达等。iPSCs若携带与年龄相关疾病中出现的基因突变,便有可能为调控衰老的机制提供极具价值的信息。研究表明,源于终末期肥厚型心肌病或扩张型心肌病患者的iPSCs衍生心肌细胞,其衰老速度相较于其他iPSCs衍生的心肌细胞更快,而这一现象通过显著缩短的端粒得以证明。人类早衰综合征能够帮助研究者更加深入地理解在自然衰老进程中,控制生物衰老的相关机制。

因此从患有早衰综合征的患者体内获取iPSCs可以提供一种独特的方法来研究衰老细胞以及细胞如何衰老。该模型也可以被用作筛选平台,用于评估可能与病理衰老和实际衰老相关的药物化合物的作用机制及其产生的影响。早老素诱导的iPSCs衍生多巴胺能神经元衰老样表型会导致一些多巴胺能神经元特异性的衰老相关表型,包括神经黑色素的积累、移植神经元中酪氨酸羟化酶表达的进行性丧失,以及体外实验中明显的树突退化表型,可以模拟神经元衰老的多个方面。一旦iPSCs相关衰老细胞系建立,它便基本具备永生特性,可提供近乎永久的细胞来源。而且iPSCs适合运用基于CRISPR技术进行基因工程操作,从而生成对照的细胞模型。
 
然而,所有CRISPR相关技术均高度依赖细胞自身的DNA损伤修复机制,经过CRISPR相关技术编辑后会造成细胞生长迟缓并伴随异常有丝分裂,使iPSC衰老模型产生非生理状态的衰老表型。因此,此类模型与人体自然衰老进程的直接生物学关联性有限,其作为年龄相关疾病危险因素研究模型的参考价值也相应受限。基于间充质干细胞的治疗策略是再生医学领域的核心基础。MSC所具备的独特优势包括:在多种组织中如脐带、脂肪、骨髓等具有较高的可获得性;具备自我更新与增殖能力;能够定向分化为多种终末细胞谱系。在临床应用场景中,获取大量均质化的细胞至关重要,而MSC的体外规模化培养可实现这一目标。
 
出自《细胞水平体外衰老模型的构建策略与研究进展》作者刘建玲,李双,李京。