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《2-丙基戊酸和5-氮杂胞苷对ips细胞诱导率影响的设计书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2-丙基戊酸和5-氮杂胞苷对ips细胞诱导率影响的设计书第一部分文献综述1．ips细胞发展简介1.1ips细胞的诱导1.1.1iPS细胞的诞生成熟的体细胞由分化的状态逆转到未分化状态的过程称之为细胞重编程，细胞重编程现象最早在核移植实验中被发现。细胞重编程的方法包括体细胞核移植、miRNA干扰细胞质重编程技术、多能干细胞和体细胞融合、多能细胞的提取物与体细胞共孵育等。其重编程过程包括染色体结构重建、DNA甲基化、组蛋白乙酰化、印记基因表达、端粒长度恢复以及x染色体失活等。重编程后，体细胞核会忘却原先体细胞留下的记忆重新进人发育程序。Wilmut等H1及Cowan等都通过自己的实验诱导
2、体细胞重编程成功。但是这些方法最大的缺点就是供卵缺乏、伦理道德及政府法规的限制等。因此科学家们努力寻求从法律、道德和伦理等方面更易被人们接受的体细胞核重编程的方法。细胞核移植和干细胞这两个各自迷人的领域，在2006年发生了非常引人注目的碰撞。一些重大的发现为这次事件铺平了道路。正如两栖动物中一样，细胞核移植进入小鼠卵母细胞后表明体细胞核重编程成为多能肽。2006年8月，通过对卵母细胞和胚胎干细胞中涉及细胞重编程的细胞因子的深入分析和研究，日本科学家Takahashi和Yamanaka研究小组将24种转录因子排列组合导入小鼠成纤维细胞，最终确定有4种转录因子组合———Oct4、Sox2
3、、c-Myc和Klf4即可将成纤维细胞重编程为诱导多能性干细胞(inducedpluripotentstemcells19)iPS细胞。它的诞生仿佛给沉寂一时的国际干细胞研究打入了一剂强心剂[1]。1.1.2导入ips细胞的外源转录因子通过外源转录调控因子的诱导，使成体细胞重编程为胚胎干细胞(ES细胞)样的多能细胞，这种细胞称为诱导多能干细胞(iPS细胞)，这一方法被称为iPS技术。ips细胞除了不能生成胚胎以外，可以产生所有的细胞，如果用于医疗，那么理论上可以治愈所有疾病——凡是不好的组织都去除，替换为重新生长的正常组织。它的功能几乎可以和ES细胞相媲美。自从ES细胞涉及道德伦理的
4、问题以来，科学家用其来产生新生组织的想法就一直不能实施。而iPS以其突破伦理障碍的面貌改变大家对干细胞的看法，无疑，iPS是伟大的发现，它让科学家们可以更深入地了解我们的细胞。也让干细胞从理论研究到临床应用的步伐加快了许多，直接将病人的成体细胞改造成干细胞，比再培育一个小孩取干细胞更符合伦理道德要求，也突破了移植排斥的障碍。ES细胞和ips细胞具有相同的基因。不同的是ES细胞中与细胞多能性有关的基因能够表达，而这些因子就是Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4。已分化的细胞中这些基因不能表达。通过导入与多能性有关的外源基因来激活活体细胞中的多能性基因。从而使体细胞从分化状态重编程为
5、多能干细胞。试验中所用4种转录因子在诱导过程中分别起不同作用：Oct4是POU家族的转录因子,维持细胞的多能性,是体细胞诱导为iPS细胞所必须的基因。在小鼠和人的ES细胞中,Oct4表达的抑制将会导致自发性分化为滋养层细胞。Niwa等实验结果表明,Oct-4能够维持ES细胞未分化状态并促进其增殖,并认为Oct-4的活化是重编程为多能干细胞的标志。 Sox2是胚胎干细胞特异性转录因子,其与Oct-4一样均为体细胞重编程所必须的基因,除了可与Oct4协同调节维持细胞的多能性之外,还能促进干细胞向神经外胚层分化。c-Myc和Klf4不是iPS细胞形成所必须的基因,其作用是提高克隆形成的效
6、率,当同时将二者去除时iPS细胞将不能生成iPS细胞19,因此c-Myc和Klf4在iPS细胞产生的过程中同样重要。c-Myc是在人类癌细胞中发现的卟啉-原癌基因,尽管c-Myc可以提高iPS细胞克隆形成率,但其构建的嵌合体小鼠约20%发生了肿瘤。所以如果将iPS细胞用于临床治疗,c-Myc基因的转入必须慎重。Klf4即是抑癌基因又是原癌基因,一方面可以促进ES细胞的自我更新,另一方面在体细胞中强制表达可抑制DNA的复制,阻滞细胞周期于G1/S期,因此它在细胞增殖和分化之间起开关作用[2]。1.1.3受体细胞的选择iPS技术虽然在不同物种的多种细胞上都取得了成功，但是不同的受体细胞、
7、不同的细胞状态及其传代代数，对于诱导的效率，甚至诱导是否能取得成功都有一定的影响。因此，在实验之初需准备符合要求的受体细胞。最初，研究者以胎鼠和成年小鼠的成纤维细胞为受体细胞进行iPS诱导，虽然最终都得到了iPS细胞，但是采用胎儿细胞进行的诱导效率明显要高一些。这可能是由于胎儿细胞增殖活力强，并且甲基化程度较低，易于重编程。随后，以小鼠肝脏细胞、胃表皮细胞、胰腺β细胞，甚至成熟的B淋巴细胞作为受体细胞进行iPS诱导也都取得了成功，这充分说明了iPS技术的普
