iPSCs通过基因编辑纠正致病性突变或变异2022-05-05 13:57:12
基于hESCs的干细胞疗法一直存在着伦理学相关和免疫排斥的问题, 也就局限了其在临床治疗领域的应用。直到2006年, YAMANAKA等发现, 小鼠成纤维细胞可以通过转录因子Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4重新编程为iPSCs, 为攻克这些难题提供了新的可能性。iPSCs被认为是自体的, 不需要免疫抑制, 且病人体细胞来源的iPSCs可以通过基因编辑纠正致病性突变或变异, 进一步帮助逆转疾病表型, 也就为基于干细胞的个体化治疗提供了可能。随着组织工程学的不断发展, 使干细胞来源的心肌“补片”逐渐取代了注射疗法。将具有高纯度(近90%)心肌细胞的“补片”移植至心肌梗死12周猪的模型中, 在后续8周的观察中, 发现其能够减轻左心室的重构, 增加血管形成, 并抑制纤维化。近期也有研究表明, 移植临床尺寸(4cm×2 cm×1.25 mm)的人心肌“补片”可显著改善心肌梗死猪的左心室功能, 有效缩小梗死面积。迄今,这些疗法在心功能方面带来的改善一般是短期的, 从几周到几个月不等。因此, 产生表征更为成熟的、血管化的“补片”, 以达到稳定且持久恢复心功能的目的将是今后研究的方向。通过构建动物模型模拟各类心脏疾病的发生是当下主流的研究方式之一, 但其存在成本较高、通量较低等短板。传统的病理模型构建大多是基于小鼠、家猪或是猕猴等模式动物, 物种间存在着的生理差异, 为人类心脏疾病的研究带来了一定的困难。而人源性疾病模型独具优势, 更为贴近人类疾病生理条件下的真实情况, 也就扫除了研究疾病发生机制道路上的阻碍, 为新的临床疗法的出现铺平了道路。
心脏疾病的致病因素之一是基因突变, 通过干细胞技术直接使用患者的体细胞来模拟遗传心脏病则为其治疗提供了有力的支持。基于PSC的模型的建立, 不仅为心脏疾病的发病机制研究提供了便利, 也被广泛地应用于心血管新型药物的研发、药理学和毒理学预测等领域。MILLS等利用基于hPSC-CMs构建的心脏类器官, 已经成功筛选出了可以促进人心肌细胞增殖, 同时对心律和收缩力影响较小的化合物。
出自《单细胞技术与干细胞疗法在心脏疾病研究中的应用》作者凤琦,王利。
上一篇: 单细胞技术对干细胞研究的意义