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  • 【转帖】用干细胞在实验室造出小型人类肝脏

    科学家们设法利用干细胞在实验室制造出小型人类肝脏。这一成功增加了制造出可用于移植的新肝脏的希望,尽管专家们说这还需要很多年时间。来自美国韦克福雷斯特大学巴普蒂斯特医疗中心的研究小组在波士顿的一个会议上展示了他们的研究成果。英国专家们说,这是“激动人心的进展”,但目前还不确定是否有可能培养出功能健全的肝脏。对可供移植肝脏的需求远超过所能供应的数量。近年来,研究工作的重点一直放在寻找用细胞技术维持或终有一天替代人体衰退器官的方法上。这些器官的基本构件是干细胞,一种在特定条件下分裂,形成各种人体组织的重要细胞。然而,用干细胞构建一个三维器官是一件困难的工作。韦克福雷斯特大学的研究人员以及世界上其他研究小组所使用的方法是,以现有肝脏结构为平台,生成新的肝脏组织。按照这种方法,研究人员利用一种洗涤剂剥离肝脏细胞,只留下支撑肝脏细胞的胶原框架和毛细血管网络。然后,新的干细胞——发育不完全的肝脏细胞以及用于生成新血管内壁的内皮细胞——被逐渐填入。将这些放入用各种营养物和氧气培养细胞的生物反应器中,一周后,科学家们观察到肝脏结构中出现普遍的细胞发育现象,并且这个小型器官甚至出现一些正常工作的迹象。领导这项研究的谢伊·瑟凯尔教授说:“我们为这项研究展现的可能性感到激动,但必须强调的是,我们还处于初级阶段,还必须克服许多技术障碍才能让病人受益于这项研究。”他说:“我们不仅需要弄清如何一次性培养大量肝细胞,以便为病人制造足够大的肝脏,我们还必须确定使用这些器官是否安全。”英国研究人员认为这项研究成果是可喜的。英国帝国理工学院教授马克·瑟斯说,这些研究成果“鼓舞人心”。他说:“报告显示,这些研究人员攻克了制造人造肝脏的主要障碍之一,即在‘自然生成的’肝脏结构中培养出正常工作的人类肝脏细胞。”他说:“很明显,这些细胞发育良好,但下一步是要证明它们能够像人类正常肝脏组织那样工作。”

  • 【转帖】动物肝脏作“支架” 人类干细胞当填充

    动物肝脏作“支架” 人类干细胞当填充    据英国《每日电讯报》11月1日(北京时间)报道,在波士顿举行的美国肝脏疾病研究大会上,美国维克森林大学浸会医学中心的研究人员表示,他们使用人体干细胞首次在实验室培育出微缩版人体肝脏,新的实验结果有助于在将来制造出全功能的人造肝脏,造福广大肝病患者。  人们对于移植肝脏的需求远远超过了可以获取的数量。最近几年,研究人员一直在想方设法使用细胞技术支撑人体内随着年龄增长不断衰弱的器官正常运转,甚至希望某一天可以用人造器官取而代之。  维克森林大学医学院主管兼教授谢伊·索科尔团队使用人体干细胞制造出该微型肝脏,在一个“支架”上形成新的肝脏组织,而这个“支架”由一个动物肝脏制造而成。  研究人员首先将动物肝脏中的细胞除去,仅仅留下支持细胞生长的胶原蛋白框架以及一个细小的血管网络。接着将新的干细胞,也就是不成熟的人类肝脏细胞和内皮细胞(主要用于形成血管的内壁)逐渐填入“支架”中。随后,再将整个框架移入一个生物反应器中,并使用营养物质和氧气的混合物来培养这些细胞。一周后的观察发现,细胞的生长状况非常好,甚至表现出了很多真正人体肝脏的功能。  索科尔表示,新研究成果令人兴奋,但目前还处于初级阶段,仍有很多技术障碍需要克服。比如,研究人员不仅需要知道如何同时培育出数十亿肝脏细胞,以获得足够大的肝脏供病人使用,同时也必须弄清楚这些器官是否安全。

  • 【技术@创新】科学家:人类血红细胞变形机制 利于治疗疾病

    美国俄亥俄州立大学李巨研究小组首次在分子层面上设计一种模型,能够描述血红细胞是如何从正常的扁圆形缩成子弹形,穿过比它们的正常直径还小的血管。该研究结果在线发表在3月12日的《美国科学院院刊》上。   研究血红细胞如何从柔软的物体变成几乎液化的形态,能够帮助科学家们更好地了解疟疾、镰状细胞贫血症以及球形红细胞贫血症等。  人类血红细胞在其4个月的生命中,要成百万次地挤过细小的毛细血管,以便输送氧气,运走二氧化碳等废物。这是生命必需的过程。血红细胞的直径约为8微米,它们在流动过程中,常常穿过直径只有2微米的血管。血红细胞会拉长成子弹形状,然后在穿过血管后,恢复成本来的扁圆形。  李巨研究小组设计的这种模型显示,血红细胞的细胞骨架在这个变形过程中起到了重要作用。每个血红细胞都有一个细胞骨架,它由一种名为“血影蛋白”的蛋白分子构成,以一种类似毛刷的结构附着在细胞膜内侧。当这层蛋白质结构之间的键接破裂,或者这层结构与细胞膜之间的附着破裂,细胞就会变得更加柔软,从而能够穿过狭窄的通道。  研究人员发现这种变化或者是由于两个血影蛋白分子之间的键被断开,或者是由于血影蛋白与一种细胞膜中的肌动蛋白的键被断开。而加诸机械力(如挤压或者切断)或者化学能(如ATP),都足以断开这些化学键,进而引起细胞骨架的变形。  研究人员将利用该模型进一步研究几种血液疾病,包括疟疾、镰状细胞贫血症以及球形红细胞贫血症等。在疟疾患者中,细胞里的寄生虫会改变细胞膜和细胞骨架,从而使细胞失去原有的弹性,无法穿过血管。在镰状细胞贫血症中,红细胞会变成镰刀状,而在球形红细胞贫血症中,红细胞会变成球形,因而都无法正常地通过血管。  李巨博士1994年毕业于中国科学技术大学少年班。2000年获得麻省理工学院核工程技术系博士学位,之后在该系从事博士后研究工作,2002年成为俄亥俄州立大学助理教授。曾获美国材料学会2006年度青年科学家奖。

  • 在人类骨髓中发现可以分化为整个免疫系统所需细胞的祖细胞

    近日,来自加利福尼亚大学的研究者发现了在人类骨髓干细胞和所有的免疫细胞之间存在一类“环节缺失”(missing link)的细胞。这或许为我们深入理解免疫系统以及免疫系统疾病发生的分子机制提供帮助。相关研究刊登在了9月2日的国际杂志Nature Immunology上。这项研究是在人类骨髓中进行的,因为其包含了产生人类自出生后所需血液的所有的干细胞。理解成人正常血液的形成是揭开白血病发病机制关键的一步。之前的研究中,研究者重点研究了骨髓中的血液干细胞,这种干细胞生存时间比较久,可以再生,而且可以产生所有的血液细胞。在这过程中,干细胞可以分裂产生其发育的中间状态体,称为前体干细胞,前体干细胞可以产生血液的不同谱系,比如产生红细胞或者血小板等。和干细胞一样,祖细胞也非常稀少,因此研究就好比海里捞针一样,研究者Lisa这样说,此前的研究工作中,他们发现了一种具有部分分化能力、相当成熟的淋巴祖细胞。在这项最新的研究中,研究者描述了一种更为原始的可以分化为整个免疫系统所需细胞的祖细胞。

  • 生物“电脑”摧毁肿瘤细胞:人类细胞导入诊断网络

    作者:丁香园网友Docofsoul《每日科学》2011年9月1日报道——由瑞士联邦理工学院(ETH)Yaakov Benenson教授与麻省理工Ron Weiss教授率领的研究小组成功地将生物“计算机”诊断网络导入人类细胞。该网络有识别某些肿瘤细胞的能力,利用五种肿瘤特异性分子因子的逻辑组合,进而触发肿瘤细胞毁灭过程。http://img1.jiansuo.net/cms/upload/userfiles/image/2011/09/04/1315042501_small.jpg细胞微机布线图:所有五种因子必须处于相应的正确状态,由此触发细胞死亡(图片来源:y Benenson Y. 教授 R. Weis教授)开发活体细胞内运作的生物电脑,是ETH苏黎世分院合成生物学教授Yaakov (Kobi) Benenson孜孜以求的目标,其职业生涯的大部分时间都倾注于此。他想建立既能侦测细胞生存状况、又能在细胞异常时对相应信息进行处理以提供合适的治疗响应的生物微机。目前,通过与麻省理工教授Ron Weiss以及团队成员(包括博士后学者Zhen Xie 与 Liliana Wroblewska、博士生Laura Prochazka)合作,他向这一目标迈出了重大一步。这一研究成果已发表于《Science》(见本文所附参考文献),论文介绍了一种多基因合成“电路”;此电路负责鉴别正常细胞与肿瘤细胞、继而进一步摧毁肿瘤细胞。其工作方式是:对细胞内五种肿瘤特异性分子因子及其出现频率进行抽样与综合;只有当所有这些因子在细胞内同时出现时,该电路才会作出正识别响应。这种方式使得侦测肿瘤的准确率非常高。研究者希望这一成果能够为高特异性抗癌治疗奠定基础。对肿瘤细胞的选择性破坏本研究对实验室培养的两种类型人类细胞进行了基因网络测试:海拉细胞(子宫颈癌细胞)与正常细胞。当基因生物微机被导入这两种不同的细胞类型时,只有海拉细胞被摧毁,而正常细胞则安然无恙。当然,取得这一结果需要做大量的基础工作。首先必须找出海拉细胞特有的分子组合。Benenson及其他小组成员在属于小RNA分子(MicroRNA或miRNA)这一类化合物的分子中找,终于确认其中一个miRNA组合(或者说“可识别属性”)只有海拉细胞才有,其它健康细胞类型内则不存在。发现这种可识别属性是一项颇具挑战性的任务。人体内既存在250种不同的健康细胞类型,此外也存在为数众多的肿瘤细胞的变异型(其中数百种可作实验室培养)。但miRNA多样性则更是不让须眉花样繁多,人类细胞中已得以描述的即达500到1000不同种类。Benenson指出:“每种健康或病损细胞类型都有其不同的miRNA分子处于开放或关闭状态。”可识别肿瘤属性中的五种因子确立一种miRNA“可识别属性”与发现一组症状以可靠诊断一种疾病有所不同。教授说:“一种症状,比如说发热吧,不可能由此概括出一种疾病。医生获得的信息越多,其诊断才越可靠。” 一年半前他从哈佛大学到ETH后,研究小组找到了几种因子,可由此可靠地将海拉细胞从所有其它健康细胞中鉴别出;结果表明,仅仅五种特定miRNA的组合(其中某些以高水平出现,某些则以极低水平出现)就足以将海拉细胞从其混迹的健康细胞中揪出来。与微机运作相似的网络Benenson介绍说:“这些miRNA因子在细胞内进行逻辑代数运算;该生物微机运用诸如‘与’与‘非’等逻辑操作将这些因子进行组合,并且,当全部因子的整体运算结果为逻辑‘真’值时,只产生所需要的结果——那就是细胞死亡。” 确实,研究者已经能够显示该网络在活体细胞内可以非常稳定地运作,可正确组合所有细胞内因子并给出正确的诊断。Benenson认为,这一成果代表该领域的一项重大成就。动物模型与基因疗法该研究小组想在下一步在合适的动物模型上测试该细胞计算方法,以期在未来创建诊断与治疗工具。这听起来可能象科幻小说,但Benenson相信其可行性;不过,仍有不少棘手的问题需要解决。比如,如何有效、安全地将外源基因导入细胞?这种DNA递送在目前情况下颇具挑战性。尤其是,该方法需要将外源基因暂时而不是永久导入细胞。现有的病毒导入法或化学导入法均未充分开发,需要进一步完善。Benenson说:“为人类提供一种功能完善的治疗方法还非常遥远。不过这一工作是重要的第一步,显示了单一细胞水平上这样一种选择性诊断方法具有可行性。”参考文献:1. Z. Xie, L. Wroblewska, L. Prochazka, R. Weiss, Y. Benenson. Multi-Input RNAi-Based Logic Circuit for Identification of Specific Cancer Cells. Science, 2011; 333 (6047): 1307 DOI: 10.1126/science.1205527

  • 解秘男女有别的人类诱导多能干细胞

    7月6日,Cell Stem Cell杂志报道,来源于男性和女性的人类诱导多能干细胞,在表观遗传稳定性和癌基因的表达方面均有较大的差异。  虽然人类诱导多能干细胞(hiPSCs)在再生医学中具有巨大潜力,他们的表观遗传变异性表明,有些hiPSCs细胞系可能不适合人类治疗。目前对hiPSCs进行质量评估的基准很有限。  本研究表明,X染色体失活标记可以用来将表观遗传学上独特的hiPSCs和表型上独特的hiPSCs区分开来。XIST(X-inactive specific transcript)是一个X染色体上的胎盘哺乳动物的X染色体失活过程中发挥主要效应的RNA基因。Xist表达的缺失与X-连锁癌基因的表达上调、细胞在体外加速增长,在体内较差的分化密切相关。  在X染色体失活潜力的差异可导致女性hiPSC细胞系在表观遗传学上的差异,而男性hiPSC细胞系一般彼此相似,并且不过度表达癌基因。  生理水平的氧气含量和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂均不能促进女性hiPSC细胞系的培养。  在X染色体失活潜力的差异可导致女性hiPSC细胞系在表观遗传学上的差异,而男性hiPSC细胞系一般彼此相似,并且不过度表达癌基因。推荐关注:磷酸化特异性ELISA试剂盒 反义寡核苷酸类  生理水平的氧气含量和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂均不能促进女性hiPSC细胞系的培养。  据此,研究者得出这样的结论:在培养条件下,女性hiPSCs的表观遗传稳定性比男性的较差;Xist的丢失可能导致质量不理想的干细胞系。

  • 细胞决定人类健康:智能超声波细胞破碎仪

    细胞,生活中无处不在,我们身体里有细胞:脑细胞,造血细胞……路边的小草也有细胞,就连我们看不到的细菌都是细胞构成的。细胞与生活息息相关,所以说细胞决定人类健康。  [b][url=http://www.xo-yq.net/]智能超声波细胞破碎仪[/url][/b],一款将电能通过转换器变成声能,然后这种能量通过液体介质而变成一个个小气泡,这些小气泡会在短时间内迅速炸裂,产生能量,从而起到破碎细胞的作用。  生病是人之常情,免不了吃药。药品是怎么来的呢?  首先通过观察细菌,通过分析细菌的组成,然后讲细胞提取出小部分,导入化合物,最后确定候选物,漫长的过程肯定需要[b]智能超声波细胞破碎仪[/b]啊。  南京先欧科技,专业制造[b]智能超声波细胞破碎仪[/b],[b]超声波细胞粉碎机、裂解仪[/b]……[img=智能超声波细胞破碎仪,50,50]http://www.xo-yq.net/img/%E6%99%BA%E8%83%BD%E8%B6%85%E5%A3%B0%E6%B3%A2%E7%BB%86%E8%83%9E%E7%A0%B4%E7%A2%8E%E4%BB%AA.jpg[/img]

  • Cell Med.:发现人胎盘干细胞拥有更强的血管生成潜力

    在一项最新研究中,来自美国印第安纳大学医学院的研究人员比较了来自人胎盘和来自人脐带血的内皮集落形成细胞(endothelial colony-forming cells, ECFCs)哪个拥有更强的增殖能力和更好地形成新的血管,结果发现来自人胎盘的ECFCs更好地产生新血管。相关研究结果发表在Cell Medicine期刊上。研究通信作者Michael P. Murphy博士说,“从人脐带血分离出的循环流通ECFCs(circulating ECFCs)和从人胎盘中分离出的常驻ECFCs(resident ECFCs)在表型上是一样,而且拥有同样的增殖潜力。在移植之后,胎盘来源的常驻ECFCs要比来自脐带血中的循环流通ECFCs产生明显更加多的血管,这就表明常驻ECFCs和循环流通ECFCs之间存在内在性的功能差别,源自胎盘的ECFCs产生更加多的新血管。”研究人员说,脐带血和胎盘胚外膜都是祖细胞的理想来源。然而,从胎盘中能够获得的细胞量要比从脐带血中获得的数量大得多,这就使得胎盘成为细胞量更为充足的来源。他们作出结论,胎盘代表着一种ECFCs数量充足的来源,能够提供大量用于治疗的细胞

  • 挑战人类生殖: 用干细胞制造胚胎

    自去年10月开始,分子生物学家Katsuhiko Hayashi就陆陆续续收到了许多夫妻的邮件,这些夫妻大多人到中年,仍然在为了一件事情焦急:要一个孩子。其中有一位英国的更年期妇女,希望到他位于日本京都大学的实验室,在他的帮助下怀上孩子,她写道:“这是我唯一的愿望。”这些请求开始于Hayashi一篇文章的发表——他原以为只有发育生物学家才会对他的实验结果感兴趣。在体外条件下,利用小鼠的皮肤细胞创造可以发育成精子和卵子的原始生殖细胞(PGCs)。为了证明这些实验室培养的原始生殖细胞与自然发育而成的原始生殖细胞类似,他利用它们生成了卵子,进而创造小鼠生命。他表示,这个创造出来的小鼠生命仅仅是他研究的一个“副产品”,他的研究将意味着更多——利用不孕妇女的皮肤细胞为她们提供可受精的卵细胞。与此同时他还提出,男性的皮肤细胞也可以用来创造卵子,同样,女性的皮肤细胞也可以生成精子。(事实上,研究结果发表后,许多同性恋发邮件给Hayashi ,索要更多的信息。)尽管这是一项创新研究,但是公众的广泛关注还是令Hayashi和他的教授Mitinori Saitou感到非常惊讶。他们花了十多年不断挖掘哺乳动物配子产生的微妙细节,然后在体外条件下重新创建该过程——一切都是为了科研,而非医疗。现在他们的方法使研究人员能够创建无限的原始生殖细胞,这种在以前很难获得的珍贵细胞的正常供应有助于推动哺乳动物生殖研究。但是,当他们将这个科学挑战自小鼠到猴子,再到人类推进时,这一过程被公众定义为治疗不孕不育的过程,于是相关的道德争议随之出现。“毫无疑问,他们在小鼠身上给这一领域带来了重大的改变,” 洛杉矶加州大学的生育专家Amander Clark说,“但是,在这项技术展示它的实用性之前,我们必须讨论一下使用这种方式创造配子的伦理问题。”回到最初在小鼠体内,胚胎发育一周后,便出现约40个左右的原始生殖细胞。这个小小的细胞团进而在雌性小鼠体内形成成千上万的卵细胞,在雄性小鼠体内每天都能生成几百万个精细胞,并能够遗传小鼠的全套遗传信息。Saitou想要了解在这些细胞发育过程中受到了那些信号的控制。在过去的十年中,Saitou已经通过辛苦研究确定了几个基因——包括Stella, Blimp1 和Prdm14 ——这些基因的某种组合在某些时候对于PGCs的发育起到了至关重要的作用。利用这些基因作为标记,可以从其他细胞中筛选原始生殖细胞以观察这些细胞的变化。2009年,在日本神户的RIKEN发育生物学中心,他发现,当培养条件适当时,在精确的时间加入骨形态发生蛋白4(BMP4),可以胚胎干细胞转化为原始生殖细胞的。为了验证这一发现,他向胚胎干细胞提供高浓度的BMP4,结果显示,几乎所有的胚胎干细胞都变成了PGCs。他和科学家们都预计这一过程非常复杂。http://www.ibioo.com/data/attachment/portal/201308/25/095620gaqefeejnqejxuu3.jpg人造小鼠生殖细胞产生小鼠胚胎的过程(点击图片查看大图)Saitou的方法严格遵循了自然过程,这与其他从事类似研究的人形成了鲜明的对比,以色列魏茨曼科学研究所的干细胞专家Jacob Hanna说。许多科学家尝试通过信号分子轰击干细胞在体外创造特定类型的细胞,然后筛选细胞混合物得到他们想要的细胞。但是他们忽略了这些细胞的自然形成过程和这些人造细胞与自然形成细胞的相似程度。Saitou找出了形成生殖细胞所需的条件,去除多余的信号干扰并将每个过程的时间精确控制,给他的同事们留下了深刻的印象。英国谢菲尔德大学的干细胞生物学家Harry Moore将这种生殖细胞发育的精确重现视为一场“胜利”。到了2009年, Saitou在小鼠生殖细胞出现之前从外胚层取了一些细胞,这成了研究的起点。但是想要真正掌握这个过程中,Saitou希望从细胞培养开始。当时正值Hayashi从英国剑桥大学回到日本,和Saitou一样,Hayashi在该领域先驱Azim Surani英国的实验室里完成了4年的研究。Surani盛赞这两位科学家说,他们的“气质、风格和解决问题的方法能够相互补充”。 Saitou “处理事情时很有系统性、完成目标一心一意”,而Hayashi“工作时更有直觉、视角更广阔、处理问题方法相对更加宽松”,他说。“他们确实形成了一个非常强大的团队。”Hayashi加入了Saitou京都大学的团队,他很快就发现,那里不同于剑桥。在京都大学,Hayashi用在理论讨论上的时间比曾经少得多,而更多的时间都花在实验上。他说“在日本,我们只管‘做’,这有时是非常低效的,但有时又酝酿着巨大的成功”。Hayashi同样以外胚层细胞作为起点,但与Saitou不同的是,他试图培养一个能够产生原始生殖细胞的稳定细胞系。可惜这种方法没有奏效。Hayashi借鉴其他研究结果——一个关键调控分子(activin A)和生长因子(bFGF)可以将培养的早期胚胎干细胞转化成类似于外胚层细胞的细胞类型。这引发了Hayashi将这两个因素结合起来的想法,诱导胚胎干细胞分化为外胚层,然后采用Saitou之前的方法把这些细胞成为的PGCs。通过这种新的方法,他最终获得了成功。为了证明这些人造的原始生殖细胞是真实的拷贝,他们必须证明这些细胞可以进一步发育成精子和卵子。这一进程是非常复杂和难以理解的。所以研究小组将这一工作留给了自然——Hayashi将PGCs植入无法产生精子的小鼠的睾丸,观察这些细胞是否会发育。Saitou认为,这是可行的,但还是感到有些担忧。当实验进行到第3或4只小鼠时,他们发现小鼠的输精管里充满了精子。“这一切都发生得恰如其分,我知道他们会产生幼仔,”Hayashi说。研究小组将这些精子注入卵细胞中并植入雌性小鼠的胚胎,结果产生了大量的雌性和雄性后代。他们利用诱导多能干细胞(iPS)进行反复的实验,成熟的细胞被重新编程为胚胎状态。此外,精子被用于生产幼仔,证明它们具有基本功能——这是干细胞分化领域的罕见成就。Clark说:“这是整个多能性干细胞研究领域里在培养皿中生成全功能细胞类型少有的成功案例之一。”他们预计形成卵细胞更复杂,但是在去年,Hayashi在体外条件下制作有正常着色的原始生殖细胞并转入白化小鼠的卵巢,将产生的卵细胞体外受精后植入代孕。当透过幼崽半透明的眼睑看到黑色的眼睛时,他知道这一切又成功了。生殖细胞的回馈目前,许多研究人员已经能够复制验室培养原始生殖细胞的过程。人造原始生殖细胞特定用于表观遗传学研究:通过修饰DNA确定哪些基因表达。最常见的修饰就是为DNA碱基加上甲基,这些修饰在有些情况下,能够反映生物所经历的历史过程。与其它类型的细胞类似,表观遗传标记改变了原始生殖细胞在胚胎发育过程中的命运,但原始生殖细胞有个与众不同的特点,就是当它们发育成精子和卵子后,表观遗传标记被擦除。这就允许细胞创建能够形成任何类型细胞的受精卵。表观遗传微妙变化中出现错误将会导致不孕不育并出现器官故障,如如睾丸癌。Surani和Hanna的团队已经利用人造原始生殖细胞研究不同酶在表观遗传调控中的作用,也许有一天,能够解答表观遗传网络如何参与疾病调控。事实上,体外产生的原始生殖细胞可以为研究提供数百万个细胞,而不是供科学家研究了40个左右,这些细胞可以通过解剖早期胚胎获得。Hanna说:“这是一个大问题,因为我们这里有这些稀有的原始生殖细胞正在经历我们尚不了解的全基因组表观遗传变化。”“体外模型为科学家们提供了前所未有的方便,” Clark表示认同。临床意义但是Hayashi和Saitou没有办法向乞求帮助的不孕夫妻提供帮助。在这种方法被运用在临床之前,还有许多问题需要梳理。Saitou和Hayashi发现,虽然运用他们的技术所产生的后代通常似乎是健康和大量的,但这些后代产生的原始生殖细胞并生不完全“正常”。 第二代原始生殖细胞产生的卵细胞往往是脆弱、畸形的,并且从支持它们生长的组织上脱离。当受精时,卵细胞内部会分为三组染色体,而不是正常的两组,体外受精的成功率也只有正常原始生殖细胞的三分之一。哈佛医学院从事表观遗传学研究的Yi Zhang,使用Saitou的方法在研究中发现,体外受精过程中,人造的原始生殖细胞不能像自然状态下产生的原始生殖细胞一样,抹去它们的表观遗传标记。“我们必须要知道,这些都是PGCs的类似细胞,而不是真正的原始生殖细胞,”他说。此外,这项技术还存在两个大的挑战。首先是在不将PGCs放回睾丸或卵巢的前提下买入和使它们变成成熟的精子和卵子,Hayashi目前正在试图破解PGCs生成卵子或精子的生物信号,使人工培育条件下完成这一阶段成为可能。但最可怕的挑战是在人体重复上述所有的工作。该小组已经在利用Saitou找到的关键调控基因来调整人类的iPS细胞,但是Saitou 和Hayashi都知道,人类的信息调控网络不同于小鼠。此外,Saitou有无数的小鼠胚胎进行解剖,但无法在人类胚胎进行

  • 【建设新闻】卫生部人类干细胞与生殖工程重点实验室顺利通过验收

    [color=#ff483f] 卫生部人类干细胞与生殖工程重点实验室顺利通过验收[/color] 近日,卫生部组织专家对依托我校组建的人类干细胞与生殖工程重点实验室进行验收。经专家组认真审核,一致同意,该试验室顺利“过关”。 专家组由中国科学院动物研究所刘以训院士、中国医学科学院基础医学研究所王琳芳院士、南方医科大学姚开泰院士、中国医学科学院基础医学研究所章静波教授、华中科技大学朱桂金教授、湖南师范大学生命科学学院张健教授、湖南师范大学生命科学学院梁宋平教授等七人组成,刘以训院士担任验收组组长。 验收会上,实验室主任卢光琇教授就实验室建设情况作了详细的工作汇报。在建设期间,实验室结合人类干细胞与生殖工程的发展需求,建立了“人类胚胎干细胞和诱导性多能干细胞建系与建库及定向诱导分化”、“成体干细胞建系及定向诱导分化”、“人类辅助生殖技术和精子库技术”3个实验平台,并围绕三个方向开展研究工作,全面完成了实验室组建计划书的各项任务,获得国家级科技进步二等奖1项,获教育部科技进步一等奖1项,承担973、863、国家自然科学基金、欧盟及省部级等国际国内科技项目32项,累计科研经费达2800余万元;发表SCI收录期刊论文46篇,其中包括在国际顶尖杂志《CellStem Cell》上发表;培养了博士后、博士及硕士研究生141名;举办了国际学术会议2次,接受和派出访问学者40余名。

  • 【分享】人类首次拍摄寄生虫感染细胞图像 有利研发疫苗

    [center]人类首次拍摄寄生虫感染细胞图像 有利研发疫苗[/center]美国新出版的《公共科学图书馆• 病原体》杂志报告说,澳大利亚悉尼世纪研究所的科学家利用独创的技术,首次成功地拍摄记录下了细胞被寄生虫感染以及寄生虫随后开始向全身传播的图像。 悉尼世纪研究所免疫成像项目主任沃夫冈• 温宁格教授介绍说,他们的研究借助了能够实时观察活细胞的大功率多光子显微镜。他表示,皮肤中的树状细胞是他们研究的对象。他们发现,在正常条件下,表皮内的细胞处于静止状态,而真皮内的细胞却极其活跃,不停地移动,似乎是在搜寻病原体。在人为地将利什曼虫(Leishmania)引入细胞中后,他们观察到了寄生虫被细胞“拾起”以及开始向整个身体蔓延的过程。 利什曼病是一种经由沙蝇叮咬所传播的原虫疾病。据估计,在非洲、中东和南美某些地区,利什曼病的感染患者近1200万人,每年新增病例大概200万宗。利什曼病导致患者皮肤溃疡,并能影响病人的内脏,如脾、肝和骨髓。如果不采取治疗措施,那么病人或许会有生命危险。 直观跟踪病原体在细胞中的活动状况,为人们设计和研发防病疫苗提供了重要条件。温宁格表示,通过研究,他和同事对病原体如何被免疫系统识别以及参与的细胞有了基本了解。这意味着人们能分析那些可以识别帮助利什曼虫病原体感染患者的分子,并将这些分子作为疫苗针对的目标。此外,他们还能了解其他感染的免疫反应,以便开发出更好的疫苗。 世纪研究所执行理事马修• 瓦达斯教授认为,帮助研究人员拍摄免疫过程的多光子显微镜如同医学研究中的哈勃望远镜。哈勃让人们清晰地观察宇宙万物,而多光子显微镜则提供了独特的细胞观察方法,帮助人们全新地了解免疫系统是如何工作的。信息来源:科技日报

  • 【转帖】细胞间存传递致癌蛋白“木马”

    据美国物理学家组织网报道,北卡罗莱纳大学科学家的一项最新发现显示,细胞感染人类疱疹病毒(EBV)后,会产生小泡或被称为外体的液囊,从而改变细胞中所含的蛋白质和RNA(核糖核酸)。这种变质的外体一旦进入健康细胞,就能转变细胞的良性生长方式,使之变成不可控的致癌生长。这一发现刊登于美国《国家科学院院刊》网络版。EBV可能是世界上最成功的病毒,它无法被免疫系统彻底清除,几乎每个人终生都被它感染。它们不断进入唾液,在这里进行有效地传播。感染这种病毒很少致病,然而在几种主要的癌症中都发现了它的踪迹,包括淋巴瘤和鼻咽癌,它的蛋白质劫持了细胞生长调控机制,引发不可控的细胞生长,从而导致癌变。研究认为一种名为潜伏膜蛋白质1的蛋白质是EBV的致癌基因。通过外体,它们被传递给未受感染的细胞。研究人员还指出,EBV也彻底改变了外体的内含物,在细胞之间传递能激活癌症的蛋白质,这是值得注意的地方。这些发现表明,通过这种方式,病毒感染细胞能广泛影响并潜在控制全身其他细胞,引发它们的不可测生长。免疫系统不断地监视着外来病毒蛋白质,然而经外体携带的这些蛋白质可以不向免疫系统“报告”感染,并刺激癌细胞生长,由此容许了一种不可测的生长。该研究还显示,细胞能产生血管,这一被称为血管新生的过程很容易接受变质外体并引发潜在生长。北卡罗莱纳大学莱恩伯格综合癌症研究中心微生物与免疫学教授南希·瑞玻-特拉玻说:“外体就像特洛伊木马,EBV通过木马甚至能控制那些还没有感染的细胞。但重要的是,外体的产生可能为我们提供了一种新的治疗标靶,封锁它们就能控制癌症蔓延。”论文第一作者、瑞玻-特拉玻实验室博士后戴维·麦克表示,下一步研究是测定哪些蛋白质被选中进入外体,病毒如何控制了这些蛋白质,以及怎样才能遏制这一过程。

  • 【转帖】日本开发出利用iPS细胞制造血小板的技术

    日本东京大学的研究人员宣布,他们开发出了用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制造血小板的技术,并通过动物实验确认了制造出来的血小板具有止血功能。iPS细胞是具有较强分化潜力的干细胞,由皮肤细胞等体细胞经基因改造“诱导”发育而成。培养这类细胞不需要利用人类早期胚胎,而且可以无限增殖,因此新技术有望用于大量生产输血用的血小板。东京大学副教授江藤浩之率领的研究小组,在11月22日的美国《实验医学杂志》(Journal of Experimental Medicine)月刊上发表论文说,他们首先利用人体皮肤纤维组织母细胞和脐带血细胞制造出iPS细胞,然后加入几种血液细胞增殖因子和营养细胞,培养出能够制造血小板的巨核细胞,最终制造出血小板。研究人员将制造出的血小板输给小鼠,发现血小板集中到受伤的血管上,形成血栓,正常发挥了血小板的功能。研究人员使用了与癌症有关的cMyc基因,能够高效制造巨核细胞并生产血小板。由于血小板中不存在含有遗传信息的细胞核,而且混杂其中的其他细胞的细胞核可以通过照射放射线和过滤去除,所以临床应用时不会有癌变的危险。血小板是血液细胞之一,能够凝固血液,防止出血。手术时使用的血小板现在完全依赖献血。研究小组准备确认新技术的安全性之后,早日将其应用于手术。

  • 【分享】世卫组织称:心血管疾病仍是人类死亡首要原因

    世卫组织称:心血管疾病仍是人类死亡首要原因世界卫生组织今天发布了有关全球疾病状况的最新评估报告,报告显示,心血管疾病、传染病和癌症是当前导致人类死亡的三大主要原因,其中死于心血管疾病的人数最多,占全球总死亡人数的29%%。报告对全球和各个地区的疾病状况进行了透彻的分析研究,并根据这些数据对2030年之前全球和各个地区的疾病成因进行了预测。 世界卫生组织的报告指出,在高收入国家,2/3的人口寿命可超过70岁,而造成死亡的主要原因是心血管疾病、癌症和糖尿病等慢性疾病。在中等收入国家,有近半数人口的寿命可达到70岁,并且与高收入国家一样,导致死亡的主要原因也是慢性病。但与高收入国家不同的是,结核病和交通事故也是人们的主要死亡原因。在低收入国家,只有不到1/4的人能够活到70岁,死亡人数当中近2/3是不满14岁的儿童,主要死因为肺炎、心血管疾病、腹泻、艾滋病和中风。 报告显示,从区域来看:非洲国家的疾病负担非常严重,非洲因疟疾或艾滋病死亡的儿童人数分别占全球总数的9/10,因腹泻和肺炎死亡的儿童人数占全球总数的1/2。在中东地区,尽管该地区只有世界人口的8%%,却占了世界战争死亡人口的50%%,而目前这一数字在伊拉克和阿富汗仍处于上升状态。在南亚地区,近1/4的育龄妇女死于妊娠和分娩并发症。东欧地区过去15年来的卫生状况出现了倒退,60岁以下人口的死亡危险高于除非洲之外的世界其他任何地区。在拉丁美洲,暴力是导致15至59岁男性死亡的首要原因,虽然这一地区只占世界人口的9%%,但发生的凶杀却占全球的大约1/4,其凶杀率是高收入国家的10倍。 世界卫生组织表示,评估一个国家的卫生保健系统的效率时,最重要的手段是估计每年的死亡人数和死亡原因,并对各种疾病和损伤所造成的影响做出判断,这些数字能够有效地帮助卫生管理部门做出判断,报告中所提供的数据和评估能够帮助各国决策者了解实际情况,制定出有针对性的干预措施,这对改善发展中国家的健康状况,以及减少可预防的死亡至关重要。

  • 干细胞研究或迎来“黄金时代”

    10多年来,干细胞疗法一直被认为能够给那些遭受遗传和退行性疾病折磨的人带来希望。而就在几天前,随着两个研究团队在于日本横滨召开的国际干细胞研究学会(ISSCR)年会上宣告了他们在人类临床研究中取得的成果——一项聚焦于罕见的遗传神经病,另一项则着眼于老年人的视力丧失,这一希望又朝着现实迈出了一步。  美国加利福尼亚州纽瓦克市干细胞公司报告了用人体神经干细胞治疗梅氏病(PMD)所取得的鼓舞人心的研究成果。PMD是一种渐进式的致命疾病,该病通过基因突变抑制了髓鞘的正常生长,后者是大脑中包裹神经纤维的一种保护物质。缺乏髓鞘,神经信号便会流失;病人,通常是婴儿,便会经历运动协调能力退化以及其他神经病症状。据干细胞公司负责研究的副总裁Ann Tsukamoto介绍,该公司之所以选择PMD来测试其神经干细胞技术,缘于目前尚没有这种疾病的治疗方法,且通过基因检测和磁共振成像能够确诊这种疾病。她说:“这便为最有效的早期介入创造了一个机会。”  该公司建立了一个从成熟神经组织中分离出的高度纯化的神经干细胞库。研究人员将这些神经干细胞注入啮齿动物体内后,它们并没有形成肿瘤,事实上,这些细胞在小鼠的大脑中游走,并分化成不同类型的神经细胞,其中就包括分泌能够保护神经纤维的髓鞘的细胞。Tsukamoto介绍说,当神经干细胞被注入小鼠后,它们表现出了“强大的移植和迁移能力,并形成新的髓鞘”。  该公司如今正赞助对4名PMD婴幼儿患者进行该技术的初期安全试验。加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员,向每位患者大脑中的4个区域中的每一个区域移植了7500万个神经干细胞,并随之进行了免疫抑制治疗,这样受体才不会排斥外来的细胞。Tsukamoto报告说,在试验过程中并没有出现安全隐患。此外,在18个月后进行的磁共振成像显示,在轴突周围形成了新的髓鞘,并且对患者进行的临床观察表明,他们的运动机能保持稳定或出现了小幅提升。干细胞公司如今正计划进行更大规模的试验。Tsukamoto表示,一旦这种疗法被证明是有效的,它将带来多发性硬化、大脑性麻痹和阿尔茨海默氏症的神经干细胞新疗法。  在这次会议上,神户市日本理化研究所(RIKEN)发育生物学中心的干细胞研究人员Masayo Takahashi,报告了她的研究小组在针对与年龄相关的黄斑变性(AMD)的临床前研究所取得的进展。在AMD中,视网膜色素上皮(RPE)细胞的生长出现了问题,并且位于视网膜下部的血管出现了渗漏。这些情况导致眼睛中心部位的视力下降。Takahashi的研究小组研制出一种方法,即用外科手术摘除有问题的血管,同时用源自病人自身细胞的新RPE细胞替代受损的RPE细胞。利用被称为细胞再编程的一项技术,研究人员采集了病人的皮肤细胞,并将其转化为所谓的诱导多能干(iPS)细胞,这种细胞能够分化成人体中的所有细胞。研究人员随后将iPS细胞转化为RPE细胞。由于iPS方法使用的是病人自身的细胞,因此避免了对免疫抑制药物的需求。  由Takahashi小组生成的RPE细胞表现出了真正人体RPE细胞的特征结构和基因表达模式。她报告说,将它们注入小鼠并没有引发肿瘤,并且这些细胞在移植到猴子体内后存活了6个多月。Takahashi希望在得到必要的批准后,能够在1年内开展人体试验。  英国剑桥研究学院癌症中心的干细胞研究人员Fiona Watt指出,在ISSCR上发表的这些研究结果将帮助该领域“积攒力量”。而美国哈佛医学院的干细胞科学家George Daley则更为乐观。他说,记住这次年会上报告的这些进展;并表示对明年在波士顿召开的2013年ISSCR年会充满期待。

  • 红细胞与白细胞的重新定向

    白细胞与红细胞在此重新定向。白细胞(WBC)和红细胞(RBC)是血液中的重要组成部分,在生命体延续发展和生物治疗中具有不同的功能。红细胞,又称红血球,含有一种蛋白质称作血红蛋白。当血红蛋白从肺部吸收氧气时,血液呈红色。随着血液流经全身,血红蛋白向人体组织释放氧气。红细胞的生命周期为4个月,其形如圆盘,中间下凹,边缘较厚,呈圆饼状。白细胞,又称白血球,具有更加复杂的功能。白细胞构成了人体抵抗感染的一种防御机制。有多种不同类型的白细胞,其生命周期和功能各不相同。白细胞还能够产生一种特殊的蛋白质,称作抗体,能够识别并吞噬入侵人体的外来异物。 红细胞白细胞物理特征红细胞呈双凹圆盘状,无核。尺寸大约为6-8 μm。白细胞呈不规则性,但有一个核和外缓冲层。生命周期120天。几天,但在健康人体中可存活数天至数年不等。类型:血液中只有一种红细胞在血液中存在许多类型的白细胞,其功能各不相同:嗜中性粒细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞(巨噬细胞)、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞。循环系统:心血管系统。心血管和淋巴系统总计红细胞700:1白细胞男性每立方毫米460-6200万个;女性每立方毫米4200-5400万个。每立方毫米4000 – 11000个功能:向身体的不同部位提供氧气,并负责运送二氧化碳和其它废物。产生抗体,对感染形成免疫力,有些具有噬菌功能。血液中含量:

  • 【转帖】iPS细胞:人造肿瘤细胞?

    各国争相发展的重点项目  iPS技术,即诱导性多能干细胞技术,是一种将成体成熟、分化的体细胞重编程获得类似胚胎干细胞的新兴技术。2007年11月美国和日本科学家分别独立宣布可将人类皮肤细胞转化为iPS细胞。这一发现被《自然》和《科学》杂志分别评为2007年第一和第二大科学进展。之后,iPS细胞研究迅猛发展,不同的国家和实验室纷纷报道了多种方法建立的iPS细胞系。就连世界第一只体细胞克隆动物多利羊的培育者伊恩·威尔莫特也宣布放弃人类胚胎干细胞克隆研究,转而进行 iPS 细胞研究,因为他认为这种细胞比胚胎干细胞更具潜在优势。  我国连续多年将干细胞研究列入“863”、“973”、国家自然基金重点项目。国务院2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中,干细胞作为五项生物技术之一成为未来15年我国前沿技术的重点研究领域。  致瘤风险浮出水面  Yamanaka研究组在《自然·生物技术》上发表的文章显示,用iPS细胞诱导的神经干细胞,即使不含c-Myc(曾被认为是导致肿瘤的主要原因),在植入NOD/SCID免疫缺陷小鼠后仍有很强的致瘤性,甚至高于胚胎干细胞。   他们共研究了36个iPS细胞克隆,在诱导方式上,有些诱导剂配方中含有c-Myc基因,有些没有,因此具有较好的代表性。同时他们选择了3株胚胎干细胞作为对照。在45周的观察中,移植胚胎干细胞来源神经干细胞的34只小鼠有4只长出肿瘤。在100只移植胚胎成纤维细胞来源的iPS神经干细胞小鼠中34只发现肿瘤,概率和胚胎干细胞相当。在55只移植成人成纤维细胞来源的iPS神经干细胞小鼠中46只发现肿瘤,概率远高于胚胎干细胞。在36只移植肝细胞来源的iPS神经干细胞小鼠中10只发现肿瘤,概率高于胚胎干细胞。8只移植胃上皮细胞来源的iPS神经干细胞小鼠中未发现肿瘤。病理学检查证实肿瘤均为畸胎瘤,部分为恶性畸胎瘤。  研究还发现,以前认为致瘤性很强的c-Myc在去掉后并没有减少iPS神经干细胞的致瘤性,相反以前认为没有致瘤性的Nanog基因却可以明显增强iPS神经干细胞的致瘤性。  这次试验的另一个意外结果是并未发现在生成的肿瘤细胞中有c-Myc或其他基因的激活。以前的观点认为,转入的癌基因是iPS致瘤性的基础,只要在iPS细胞诱导成功后通过各种方法去除已完成使命的癌基因即可使iPS细胞免于致瘤性。这次试验的结果无疑给这些想法留下了阴影,而且使iPS致瘤的机制更加扑朔迷离。

  • 光片照明显微镜——细胞级分辨率3D成像

    虽然经过几个世纪的研究,人类的生长于发育过程中仍遗留有很多的未解之谜。人类胚胎发育的研究始于20世纪,一般以观察胚胎的组织图像的方式来研究如器官发生的机制等,传统的方式如切片一直使用至今。现今,对于胚胎3D图像的数字化构建也已经开始,使用核磁共振、X光摄影等方法均可获得胚胎的3D图像,但分辨率仍无法达到细胞水平。本研究使用了妊娠期6-14周的胚胎和胎儿共36个,结合免疫染色、3DISCO组织透明技术和光片照明技术,获得了人类胚胎细胞级分辨率的3D图像,清晰地显示了胚胎的外周神经、肌肉、血管、心、肺和泌尿系统。通过这种方法,我们可以建立人类生长发育的图库,研究人类胚胎发育的分子机制。[b]3D图像示例:1) 周围神经系统3D成像(使用中间纤维外周蛋白(Prph)的抗体标记Prph): [/b][align=center][img=,450,317]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/2.jpg[/img] [/align][align=center](A)7周龄胚胎的表面造影图像(左);对Prph进行标记所得图像。[/align][align=center](B)8周龄胚胎的表面造影图像(灰色)和标记Prph所得图像(绿色)的叠加图像。[/align][align=center](C)8周龄胚胎的面部神经分布。表面造影图像和标记Prph所得图像的叠加(中)(右)。 [/align][align=center]感觉神经轴突和运动神经轴突在手脚的分布:分别使用胆碱乙酰转移酶(ChAT)和瞬态粘附糖蛋白-1(Tag-1)的抗体来标记。[/align][align=center](D)在外周神经,染色产生重叠现象,但在末端Tag-1(绿色)更为明显。(D-F)ChAT染色与Prph和Tag-1均无重叠。 [/align][align=center][img=,550,177]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/3.jpg[/img] [/align][align=center](D)9.5周龄的拇指,标记Prph和Tag-1。染色发生重叠,但在末端区域Tag-1更显著。[/align][align=center](E)9.5周龄的左手,ChAT与Prph表达区域不同。[/align][align=center](F)9周龄的右脚,ChAT与Tag-1表达区域不同。 [/align][align=center] [img=,550,177]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/4.jpg[/img][/align][align=center](G)7周龄的头部,标记Prph显示颅神经。(右)对颅神经分布使用Imaris软件进行3D虚拟解剖、区分并着色。 [/align][b]2) 手足的神经分布的3D成像:对Prph和Tag-1进行免疫染色以建立胚胎和胎儿手部的感觉神经及其分支的3D图像,并可观察感觉神经随时间推移的发育情况。 [/b] [align=center] [img=,450,362]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/5-1.jpg[/img][/align][align=center](A)8周龄标记Prph的右手,感觉神经分为尺骨神经、正中神经和桡神经。[/align][align=center](B)右手从7周龄到11周龄的神经分布随时间的变化。肌皮神经(指针处)很快便延长深入手部。 [/align][align=center] 之后分别对ChAT和Tag-1标记,建立了运动和感觉神经的分布的图像,以确定两种神经在何处以何种方式分离。 [/align][align=center][img=,550,286]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/5-2.jpg[/img] [/align][align=center](C)(D)9周龄的右脚和8周龄的左手的感觉神经和运动神经的3D图像。 [/align][b]3) 对肌肉生长进行3D成像分析:[/b]转录因子Pax7是有颌下门动物的肌肉干细胞标记物,是肌肉生成的关键启动因子。在肌肉的生长中,表达Pax7的细胞均匀分布于生长中的肌肉,表达肌细胞生成素(Myog)的细胞成簇分布于运动神经末端。生长中的肌肉表达了双皮质素(Dcx),可能影响神经肌肉接点的发育。 [align=center][img=,550,259]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/7-1.jpg[/img] [/align][align=center](A)9.5周龄标记Pax7的右脚和右手。[/align][align=center](B)10.5周龄标记Pax7与ChAT的右脚。[/align][align=center](C)9周龄标记Myog、ChAT和Tag-1的右脚。[/align][align=center]表达Myog的细胞成簇分布于运动神经分支末端。[/align][align=center](D)9.5周龄的左脚标记Dcx与ChAT。[/align][align=center]Dcx在肌肉(*号)和感觉神经中检测到,但在运动神经轴突中未检测到。 [/align][align=center] [img=,450,334]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/7-2.jpg[/img][/align][align=center](E)8周龄标记MHC与Tag-1的胚胎。[/align][align=center](中上)动眼肌肉的图像。[/align][align=center]点状线标示出了肌肉的分界线,此处照明被色素上皮所减弱。[/align][align=center](中下)肌肉与感觉神经。(右)左臂的肌肉与感觉神经。[/align][align=center](F)9.5周龄标记MHC与ChAT的左手,显示了肌肉与运动神经。[/align][align=center]使用不同颜色对肌肉进行了区分,同时能够观察到正在发育的骨骼。 [/align][b]4) 人类胚胎脉管系统的3D成像分析:[/b]质膜膜泡关联蛋白(Plvap)是一种由网状微血管内皮细胞表达的跨膜糖蛋白。对整个胚胎标记Plvap并成像,可以观察到致密的血管网络。对平滑肌表达的α肌动蛋白(SMA)进行免疫染色可以观察到生长中的动脉的3D结构。 [align=center][img=,450,414]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/9.jpg[/img] [/align][align=center](A)(B)8周龄标记Plvap的胚胎。[/align][align=center]Plvap在整个胚胎中形成了致密的网络。[/align][align=center](A中、右)右臂与右手。(B左)左腿的Z轴投射图像。[/align][align=center](*号)血管网络穿过了除了骨骼的所有组织。[/align][align=center](B右)面部图像。(箭头)角膜处没有血管。[/align][align=center](C)11周龄胎儿,标记胶原IV的肋骨表面。[/align][align=center](D左)11.5周龄胎儿的右腿和右膝,标记MyoSM的动脉。[/align][align=center](D右)11.5周龄胎儿的右脚,标记SMA的动脉。[/align][align=center] 对胃肠道的淋巴细胞表达的Podoplanin进行标记以研究淋巴管形成,表达Podoplanin的细胞覆盖了肠胃,[/align][align=center]而含Podoplanin的微管数量较少,说明人类淋巴系统成熟可能晚于血管系统。[img=,550,181]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/10.jpg[/img][/align][align=center](E)14周龄标记Podoplanin的消化道。表达Podoplanin的细胞位于肠胃上方。 [/align][align=center](右)表达Podoplanin的细胞尚未发育形成淋巴管。[/align][b]5) 肺的生长发育的3D分析:[/b]标记鼠的性别决定基因Sox9转录因子和Dcx,观察到Sox9在人的末端支气管芽处表达,Dcx在每个气道的近端上皮部分表达。用Plvap标记肺部的血管,发现肺间质内微血管和大血管形成了连续的网络。肺部气道的分支方式是高度保守的,包括域分支、水平分支和垂直分支,使用Sox9/Dcx标记小支气管,可以观察到3种分支方式,并发现了不对称分支现象。 [align=center][img=,550,329]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/11.jpg[/img] [/align][align=center](A)9.5周龄标记Sox9、Dcx和Plvap的胎儿的肺部。Sox9在上皮小管的末端表达,Dcx在近端表达。Plvap在整个肺的血管中表达。[/align][align=center](B)肺上皮小管Z轴光学切面。[/align][align=center](C)末端的微血管网络。[/align][align=center](D)气道分支的3D图像。肺叶(蓝绿),支气管(红)。[/align][align=center](E)支气管的3D图像。(右)三种分支方式。[/align][align=center] 标记SMA和平滑肌肌凝蛋白(MyoSM),两者均于围绕支气管和气道上皮小管的平滑肌处表达。标记Sox9显示出末端没有平滑肌。[/align][align=center]对平滑肌进行染色同时可以显示动脉和微动脉。可以使用SMA和酪氨酸羟化酶(TH)标记心脏来观察血管和神经分布。 [/align][align=center][img=,550,289]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/12.jpg[/img] [/align][align=center](F)9.5周龄的标记MyoSM的肌凝蛋白平滑肌的染色。(箭头)支气管及分支。[/align][align=center](G)11.5周龄的左肺标记SMA显示出气道平滑肌的分支方式。(箭头)动脉周围肌肉和(指针)近端气道周围肌肉。[/align][align=center](H)10周龄的肺的分支图像。末端芽部用Sox9标记。表达SMA的平滑肌分布于不表达Sox9的近端区域。[/align][align=center](I-K)心脏的光片显微图像。 [/align][b]6) 泌尿生殖系统发育的3D分析:[/b]人类生殖道分为两种结构:由中肾分化而来的中肾管(WD)和由中肾管诱导分化而来的副中肾管(MD)。性别决定伴随着生殖道的重构。Pax2转录因子可用于标记中肾和WD。8周龄的雄性胚胎中,MD尖端与WD紧密接触但并未完全生长。肾处于腹侧位置邻接生殖嵴。9.5周龄时MD继续沿WD延伸但并未连接。10周龄时两条MD连接,从两侧WD的中间延伸至泌尿生殖窦,同时开始降解,融合的剩余MD分化为前列腺囊。14周龄时,WD的中肾肾小管退化,附睾与输精管出现。Sox9是睾丸分化的必需因子,在睾丸索中表达,对Sox9使用免疫染色可以观察到睾丸索。[align=center][img=,350,415]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/13.jpg[/img][/align][align=center](A)8周龄标记Pax2的胚胎。[/align][align=center](B)(箭头)MD/WD连接。[/align][align=center](C)(D)9.5周龄的泌尿生殖系统。(箭头)MD尾端沿WD延长但仍未融合。[/align][align=center](E)10周龄的泌尿生殖系统。MD在底端融合(指针)并开始降解(箭头)。[/align][align=center](F)降解的继续。[/align][align=center](G)14周龄的泌尿生殖系统。输精管进一步发育(指针)。[/align][align=center](H)10周龄标记Pax2和Sox9的睾丸。[/align][align=center](I)10周龄标记Pax2的睾丸。[/align][align=center](J)14周龄的睾丸。[/align][align=center][img=,350,452]http://www.qd-china.com/uploads/Mandy/LaVision%20Application/14.jpg[/img][/align][align=center](A)10.5周龄标记Pax2的泌尿生殖系统。WD连续,MD已融合。(B)11.5周龄标记Pax2的生殖系统。(箭头)WD开始降解。(C)13周龄,标记Pax2的生殖系统。(箭头)子宫大小增加,WD显著降解。(右)MD顶端发育中的输卵管纤毛。(D)8周龄标记Pax2和Plvap的睾丸。(指针)微血管覆盖了睾丸和WD。而MD却没有血管形成。(E)10周龄的雄性胎儿中,MD没有微血管形成。(F)(G)10.5和13周龄标记Pax2和Plvap的卵巢。WD和MD均有致密的血管覆盖。 [/align][align=center][/align][b]总结:[/b]将免疫标记与3D成像技术结合,能够完好地保存器官的3D结构并使分辨率达到细胞水平,简单、快速、稳定、可重复,以上这些优势适合其应用于胚胎学,可用于研究遗传疾病或畸胎。此方法的限制条件主要在材料的获得,同时使用得抗体最大数量,抗体与实验方法的兼容性和大容量数据的存储。然而其应用的广泛程度依然不可限量。以后甚至可用于建立人类生长发育的3D图库。

  • 胎盘干细胞

    胎盘亚全能干细胞定义:   亚全能干细胞自胚胎形成的第5到7天开始出现,能分化形成200 多种人体组织器官细胞,但不能形成一个完整的人体。胎盘亚全能干细胞是来源于新生儿胎盘组织的一族亚全能干细胞,其在发育阶段与胚胎干细胞接近,具备分化形成三个胚层的组织细胞的能力,但不会形成畸胎瘤。   胎盘亚全能干细胞的主要特性与功能:   胎盘亚全能干细胞是取自胎盘组织的一类亚全能干细胞,胎盘亚全能干细胞具有以下特性:   1. 具有强大的增殖能力和多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下具有分化为间充质干细胞,上皮干细胞、神经干细胞、肝干细胞,肌细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。可以用来修复受损或病变的组织器官,治疗心、脑血管疾病、神经系统疾病、肝脏疾病、骨组织病、角膜损伤、烧伤烫伤、肌病等多种疾病。   2.具有免疫调节作用,通过负性免疫调节功能,抑制机体亢进的免疫反应,使机体免疫功能恢复平衡,从而可以用来治疗造血干细胞移植之后的免疫排斥反应以及克隆氏病、红斑狼疮,硬皮病等自身免疫系统疾病。   3.胎盘亚全能干细胞定向培养的间充质干细胞是人体微环境的重要组成部分,移植间充质干细胞可以改变造血微环境,重建免疫系统,促进造血功能恢复,与造血干细胞共移植能显著提高白血病和难治性贫血等的治疗效果。   4.具有来源方便,细胞数量充足,易于分离、培养、扩增和纯化,传代扩增30多代后仍具有干细胞特性。   胎盘亚全能干细胞的用途:   胎盘作为理想的亚全能干细胞来源,在抗衰老及疾病治疗领域显示了其独特的功能,治疗疾病种类如下:   心脑血管系统疾病   糖尿病   肝肾损伤   脑及脊髓神经损伤   自身免疫性疾病   移植物抗宿主病   与造血干细胞共移植治疗血液病   缺血性血管病   肺及其它组织器官纤维化   抗衰老,恢复健康体态   胎盘亚全能干细胞的储存流程:   在新生儿娩出、胎盘剥离子宫排出后,由接生的医生尽快按照干细胞库胎盘标准采集规程进行胎盘的采集,然后放置在干细胞库特定的装置工具中,在限定时限内运送到干细胞库,由专业的技术人员进行亚全能干细胞的分离、提取、培养、检测等技术流程,直到根据最终检测结果来确认所获得的干细胞是否具有长期保存的价值。   保存和期限   目前国际上通用的干细胞保存技术是将获得的干细胞储存在-196℃深低温状态,医学研究与临床实践证明保存一百多年的细胞仍然具有活性。干细胞保存已有几十年的历史,胎盘干细胞库在与客户签订的合同期限内对干细胞库中所保管的胎盘亚全能干细胞活性负责。   安全性   胎盘的采集简便易行,不会引起母亲和新生儿任何不适的感觉或产生任何不良的影响。过去胎盘通常作为废物丢弃,而从胎盘中提取亚全能干细胞进行保存,是宝贵的生命资源再生。   而干细胞行业数据显示,胎盘亚全能干细胞基因稳定、不易突变,动物实验证明无致瘤性,使用安全可靠,对适应症范围疾病治疗效果好,优于传统医疗手段。   胎盘亚全能干细胞的优势   1.取材方便,原料来源充足,是生命资源的再生。   2.分化能力强可以定向诱导分化为间充质干细胞、血管干细胞、上皮干细胞、神经干细胞和肝干细胞等多种干细胞。   3.数量充足,使用方便,增殖能力强,培养后数目可达10亿,可以供多人多次使用。   4.在人群中使用不需要配型,不会产生免疫排斥反应,同时,血缘关系越亲近,生物利用度会越高,使用的效果越好。   5.治疗疾病范围广,抗衰老,恢复健康体态,心脑血管系统疾病,糖尿病,肝肾损伤,脑及脊髓神经损伤,自身免疫性疾病,移植物抗宿主病等多种疾病。

  • 温敏水凝胶负载脂源性干细胞对糖尿病大鼠皮肤创面血管新生影响的观察

    【序号】:6【作者】: 林凯桑1范丽君1王思妤【题名】:温敏水凝胶负载脂源性干细胞对糖尿病大鼠皮肤创面血管新生影响的观察【期刊】:中国糖尿病杂志. 【年、卷、期、起止页码】:2017,25(05)【全文链接】:[url]https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2017&filename=ZGTL201705016&uniplatform=NZKPT&v=EA0CPV8r76bbb--4Qj1qW8mJCho712c0S7Rn_S1GBICG9z5E1xkrKRZnX-sKhVIn[/url]

  • 【转贴】人类医学史的新篇章--量子光能治疗系统

    记者日前获悉,一种被誉为奈尔斯量子光能终极版的新型治疗系统在前不久正式问世。该系统通过发射620-760nm之间的红色电磁波,并通过科技手段将其聚强,对人体全身进行照射。穿透深度可达15mm,通过光量子的光电磁反应和光化学作用,深层作用于人体的血管组织、淋巴组织、神经末梢、皮下组织等部位并与人体细胞产生一系列光生物刺激作用,从而影响人类已知的9982个基因中111个基因的表达,最终增强人体细胞能量,促进细胞的增殖和抗氧化能力,增强细胞的新陈代谢的抗凋亡能力,有效清除体力自由基,增强血液携氧能力,降低血液粘稠度,彻底改善全身血液微循环等,从而对伤口愈合、糖尿病、心脑血管疾病、亚健康等起到明显的治疗作用。 该系统是奈尔斯量子光能治疗系统在经过4年的临床后推出的增强型,与原型相比较具有光照剂量更强、光生物学作用更强、治疗范围更广、治疗效果更好等特点。

  • 光镊技术成功捕获活体动物细胞

    为活体研究和临床诊断提供了一种全新的技术手段2013年05月09日 来源: 中国科技网 作者: 吴长锋 最新发现与创新 中国科技网讯 中国科学技术大学光学与光学工程系李银妹课题组,近日与上海交通大学魏勋斌教授合作,采用活体动物内的细胞,发展了动物体内细胞三维光学捕获技术。日前,国际著名学术期刊《自然·通讯》在线发表了这项研究成果,网站还以《医学研究:用光清除血管被堵塞的血管》为题对该研究工作进行报道。 在活的动物体内研究细胞生长、迁移、细胞及蛋白质间相互作用等生物学过程,对生命科学、医学研究及临床诊断具有重大意义,因此体内研究技术一直是活体研究热点之一。 李银妹课题组利用光镊技术,首次对活体动物内的细胞实现光学捕获。研究表明,光镊可以直接深入到活体内,对细胞进行有效操控。研究人员用光镊穿过小鼠耳朵真皮层,到达深度约50微米毛细血管中,捕获和操控血管中的红细胞。将光镊固定在血管中心,血管中快速流动的细胞经过光阱时被逐渐减速,直到一个细胞停留在光阱中,光镊将细胞捕获,并实现了三维操控。 课题组还利用光陷阱的作用聚集红细胞,人为制造出血管堵塞;针对血管中已聚集的细胞团簇,拖拽其中一个细胞引导疏通,使聚集的细胞逐渐疏散开,恢复正常血液流动,从而实施非接触手术式的血管疏通。 过去,光镊技术在生物医学领域的应用仅限于体外的单分子和细胞研究。李银妹课题组的这项研究技术能直接深入到动物活体内,对细胞进行实时观察、操控与测量,实施非接触式手术的实验取证,从而开拓了光镊技术研究活体动物新领域,为活体研究和临床诊断提供了一种全新的技术手段。(记者 吴长锋) 《科技日报》(2013-5-9 一版)

  • Nature:科学家从人卵细胞培养出胚胎干细胞

    10月6日出版的新一期英国《自然》杂志刊登报告说,美国研究人员用人类卵细胞培养出了胚胎干细胞,虽然这项成果还存在一些缺陷,但已是“黄禹锡造假事件”后最接近培养出正常人类胚胎干细胞的成果。这一成果可能引起有关克隆问题的新一轮大争论。http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201110/2011100911202350.jpg(图片来自原文)将体细胞中的遗传物质植入卵细胞中,将其培育成为胚胎干细胞甚至最终培养出新的个体,就是常说的克隆技术,著名的克隆羊“多利”就是用这种技术得到的。2004年,韩国研究人员黄禹锡曾宣称用这种方法培育出了人类胚胎干细胞,引起一时轰动,但后来证明这是一起造假事件。此后,许多科研人员都进行了这方面的尝试,但一直没有成功。相关研究面临的障碍是,如果先将人类卵细胞中的遗传物质去掉,再植入另一个体细胞的遗传物质,这样得到的卵细胞分裂几次后就会停止发育。而美国纽约干细胞基金实验室等机构的研究人员报告说,如果留下一部分原有卵细胞中的遗传物质,再另外加上体细胞的部分遗传物质,这样得到的卵细胞可以发育到具有70至100个细胞的囊胚阶段,达到可以提取胚胎干细胞的阶段。胚胎干细胞具备发育成各种组织和器官的潜力,如果能够培育出人类胚胎干细胞,就意味着能够培育出属于某个人自己的组织和器官,可用于个性化的医疗。当然这也会引起有关克隆人的争议。本次研究虽然能够培育出人类胚胎干细胞,但也存在一些缺陷。最重要的是这些细胞中存在3组染色体,即卵细胞原有的1组染色体和来自体细胞的2组染色体,而正常的人类细胞只有2组染色体。因此,这种人类胚胎干细胞还不具备实用性。但是《自然》杂志同时发表的社论指出,这是自“黄禹锡造假事件”后最接近培养出可用人类胚胎干细胞的成果,在大方向上证明这仍然是一条可行的道路。社论认为,这将引起新一轮的有关克隆人的大争论,甚至提出联合国有必要开始考虑制订监管克隆的规章制度。

  • 干细胞药物研发成为我国支持对象

    日前,由天津市申报的《子宫内膜再生细胞治疗卵巢早衰临床前及临床研究》项目成功入选国家重大科技专项2014新药创制项目。这标志着国家重大科技专项首次将干细胞药物研发作为支持对象,也是我国今年正式启动的首个国家级干细胞临床研究课题。  这一项目是由天津滨海新区科技创新型企业顺昊细胞生物技术(天津)有限公司牵头,与天津市药物研究院、北京协和医院、天津医科大学总医院、天津市中心妇产医院共同研发,经市科委筛选申报,经科技部、财政部、国家发改委5轮评审,以其独创性和成果的临床效果,从全国40余个干细胞项目中脱颖而出。  子宫内膜再生细胞作为近年来国际干系细胞领域的最新技术成果之一,对卵巢组织具有重建和修复功能,并可形成局部免疫抑制微环境,是一种无毒、非依赖性的组织修复和免疫调节疗法,实现卵巢早衰病症的缓解,乃至治愈。  目前,天津顺昊细胞已研发出从胎盘组织分离扩增造血干细胞和间充质干细胞的有效方法,全面掌握从胎盘及宫内膜中分离、扩增、冻存各类型干细胞的技术,并针对各类适应者研发出干细胞个性化制剂,为恶性贫血,白血病等危害人类健康的重大疾病的造血干细胞移植治疗带来希望。同时可针对心脑血管疾病,肝硬化、骨和肌肉衰退性疾病、脑和脊髓神经损伤、老年痴呆及红斑狼疮和硬皮病等自身免疫性疾病进行治疗。顺昊细胞的子宫内膜再生细胞项目此次获批不仅是一项干细胞药物治疗重大疾病的临床研究,更重要的是干细胞制药的标准化研究,为今后出台国家级标准提供依据。  顺昊细胞生物技术(天津)有限公司是滨海新区科技创新型企业,成立仅两年,却汇聚了以天津生物医药创业领军人物周泽奇博士和哈佛大学医学院细胞和分子生理学博士后朱彦、瑞士联邦理工学院分子生物学博士张磊等一大批国内外干细胞研究精英人才。目前已通过了国家高新技术企业认定,成为天津国际生物医药联合研究院干细胞研发中心项目承建单位。

  • 新药开发有了得力助手 干细胞技术将成为药物开发行业重要工具

    新药开发有了得力助手 干细胞技术将成为药物开发行业重要工具

    2012年05月31日 来源: 中国科技网 作者: 常丽君http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/05/201205311347_369507_1644522_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/05/201205311347_369508_1644522_3.jpg 今日视点 在很多人想象中,干细胞几乎能治愈太阳底下的所有疾病。人们的注意力几乎都放在了它们神话般的再生医学功能上,热切期望着它们尽快从天落地。而与此同时,干细胞却在药物开发领域不声不响地站稳了脚跟。作为研究工具,干细胞技术在行业里变得越来越多元化。 “在该领域,目前的发展态势很像DNA重组技术早期。上世纪70年代中期,人们并没有意识到DNA重组会有现在这么广泛的用途,而且人们也低估了其用于治疗手段的困难程度。”威斯康辛州麦迪逊莫格里奇研究院再生生物学研究所主任詹姆斯·汤姆森说,“而现在,干细胞也处在相似位置。尽管直接用于治疗最终可能带来丰硕成果,但作为一种研究工具,人们也低估了它的使用范围。” 从毒性测试到新药开发 大约两年前,一些药物公司开始尝试性地涉入干细胞领域。现在,制药行业越来越多地用干细胞来测试药物毒性,以发现潜在的新疗法。 比如Cellular Dynamics公司出售人类心肌细胞,生产脑细胞和血管上皮细胞,还将推出一系列人类肝脏细胞。心肌细胞来自诱导多能干细胞(iPS细胞)。汤姆森说,“基本上所有的大型制药公司”都买过一些。 此外还有总部在英国的医疗技术公司通用电气医疗集团(GE Healthcare)。3年前,英国干细胞生物学家斯蒂芬·明格辞去学术工作,带领通用电气医疗集团进入干细胞领域。他们出售人类心脏细胞已经一年有余,这些细胞来自胚胎干细胞,他们很快也会卖肝脏细胞。 最关键的问题是,在许多药物问题的案例中,只有那些药得到了美国食品和药物管理局(FDA)等机构的许可并进入市场后才能发现其中的问题。明格说:“这些药只是通过了各种动物实验,然后通过了制药工业的I期、Ⅱ期、Ⅲ期临床阶段,获得了FDA许可。” “在这方面,许多动物模型并不得力。小鼠实验虽然效率很高,但在临床实验后期却不能在人类身上重复。因此多年前人们就开始使用试管模型,以此来代表人类疾病,这是一个巨大的进步。”位于加利福尼亚旧金山的生物制药公司iPierian战略与合作开发高级主管亚当·罗森塔尔说。 明格及其研究小组曾对心脏细胞进行盲评实验,以检验这些细胞对各种不知名的药物化合物的反应,看它们是否具有毒性。明格说,当药物被打开时,他们发现细胞对那些已知有毒的化合物立刻起了反应。 使用干细胞测试能带来明显的健康利益,可以在药物上市之前消除其危险的副作用,同时也能避免继续投入开发成本,节约了数百万资金。 除了测试药物毒性,干细胞还是一种开发新药的重要工具。Cellular Dynamics和通用电气医疗集团两家公司销售的干细胞,都有这方面的功用。 iPierian公司并不向其他药物公司出售其产品,而是用于内部开发。他们正在研究治疗老年痴呆症等神经退行性疾病的药物。该公司不久前曾宣布,他们正在开发一种瞄准tau蛋白的单克隆抗体,这种蛋白在老年痴呆症中起重要作用,此外还有其他与神经退行性疾病有关的蛋白质。公司表示,这些决策都是建立在干细胞研究的成果之上的。 未来之路影响深远 这一新生领域也有着许多未知数。iPierian共同创始人、哈佛干细胞研究院转化医学部主任李·鲁宾说,比如能够将干细胞用于研究某种特殊类型的疾病还存在很多争议,尤其是那些非遗传性的或晚发型的紊乱,以及与多组织间相互作用有关的疾病等。 目前,鲁宾在用干细胞作为一种脊椎肌肉萎缩疾病的模型,这是一类早发型遗传紊乱。他指出,将干细胞用于药物开发,有望成为发现特效药物的更好途径,但只有真正经过证明的技术,才称得上是更好的方法体系。 “目前,人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞所做的,只是提供一种途径,让人们能利用人体最基本的物质材料进行基础研究。”汤姆森指出,干细胞还可能有更广阔的用途,不止于药物开发研究。有了这些细胞,我们能从更多细节层面理解人体。究竟要怎样使用它们,还不能定论,但其必将对人类医学产生深远影响。(记者 常丽君 综合外电) 《科技日报》(2012-5-31 二版)

  • 【资料】解廷《细胞》子刊解析干细胞重要发现

    来自著名的美国密苏里州斯托瓦斯医学研究所(Stowers Institute for Medical Research),中科院生物物理研究所传染病与免疫学中心,堪萨斯大学医学院,中西大学(Midwestern University)的研究人员揭示了干细胞衰老的奥秘,这一发表在昨天刚刚出版的《Cell Stem Cell》杂志上的文章由中科院海外评审专家解廷(斯托瓦斯医学研究所)领导完成,第一作者是斯托瓦斯医学研究所与中科院生物物理研究所联合培养的博士生潘磊(Lei Pan,音译)。目前普遍认为人类组织衰老与干细胞活性下降和数目减少有关,这些变化在许多譬如皮肤皱纹和器官功能下降等的衰老表现中起着重要的作用。至今为止对于干细胞衰老调控的理解还比较少,但是解廷实验室已经证明了干细胞功能中年龄依赖性得下降有关的特殊因素,以及这些因素的微环境:niche。潘表示,“在这项研究中,我们利用果蝇卵巢生殖干细胞(germline stem cells,GSCs)作为研究模型,证明干细胞功能中年龄依赖性的下降和其niche在干细胞整个衰老过程中扮演着十分重要的角色”,“我们检测了干细胞衰老调控的三个因素,发现并证明衰老过程是受到外在和内在因素调控的”。研究小组首先聚焦在一个称为骨形态发生蛋白(bone morphogenic protein, BMP)的蛋白家族——其在许多组织的发育过程中扮演着重要的角色,他们发现当niche微环境的BMP信号活性随着年龄下降的时候,干细胞增值的能力也会随之降低,干细胞数量也减少了。相反当BMP信号增加,干细胞的寿命以及增值能力也都有所提升。其次研究人员也发现干细胞与niche之间的关联也起到一定作用:强的关联可以延长干细胞的寿命,而降低关联则会增加干细胞衰老。这篇研究报告最后强调了GSCs或者niche中的一个酶(减少自由氧)的过量表达如何延长干细胞的寿命,以及增加干细胞增值的能力。解廷认为,“对成人组织中由于干细胞功能下降导致细胞损耗的长期无效替换也许是人类衰老的一个主要原因”,“如果我们能了解如何通过操纵干细胞和/或niche的功能,来减缓干细胞衰老,我们也许就能够减缓人类衰老,治疗年龄相关性的推行性疾病”。

  • 重组细胞因子类药物研究的现状与发展前景

    细胞因子(cytokine)是由免疫细胞及相关细胞产生的一类调节细胞功能的高活性、多功能的多肽分子,不包括免疫球蛋白、补体和一般生理性的细胞产物。细胞因子通常由淋巴细胞、单核巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞等相关细胞产生,按其功能及与免疫学的关系可分为:⑴具有抗病毒活性的细胞因子,如干扰素(interferon,IFN);⑵具有免疫调节活性的细胞因子,包括白细胞介素(interleukin,IL)类的IL 2、IL 4、IL 5、IL 7、IL 9、IL 10和IL 12,以及β型转化生长因子(transforming growth factor β,TGF β);⑶具有炎症介导活性的细胞因子,包括以肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)及IL 1、IL 6和IL 8为代表的结构相似的小分子趋化因子;⑷具有造血生长活性的细胞因子,包括IL 3、IL 11、集落刺激因子(colony-stimulating factor,CSF)、促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)、干细胞因子(stem cell factor,SCF)和白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)等。 重组细胞因子是利用基因工程技术生产的细胞因子产品,作为药物用于治疗肿瘤、感染、造血障碍等,可收到良好的疗效。近十多年来,重组细胞因子类药物的研制有较快发展,相关的新药陆续上市。本文重点介绍各类药物的研究进展、不同表达系统的表达水平和基因来源情况,以及各类重组细胞因子的基本特点和适应症。 国内外研究动态和市场现状 目前国内市场上主要的国产重组细胞因子类药物包括乙肝疫苗、IFN、IL 2、G-CSF、重组链激酶(recombinant streptokinase, rSK)、重组表皮生长因子(recombinant endothelial growth factor,rEGF)等15种基因工程药物。组织溶纤原激活剂(tissue plasminogen activator,T-PA)、IL 3、重组人胰岛素、尿激酶等十几种多肽药物正处于临床Ⅱ期试验阶段,单克隆抗体的研制已从实验阶段进入临床阶段。正在开发研究中的项目包括采用新的高效表达系统生产重组凝乳酶等40多种基因工程新药。 在欧美市场上,对现有重组药物进行分子改造而开发的某些第二代基因药物已经上市,如重组新钠素、胞内多肽等。另外,重组细胞因子融合蛋白、人源单克隆抗体、反义核酸,以及基因治疗、新的抗原制备技术、转基因动物生产等,均取得了实质性的进展。国外生物医药的目前发展动向,主要反映在以下几方面。 与血管发生有关的细胞因子 肿瘤血管生长因子(tumor angiogenesis factors,TAF)包括研究较多的血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)等,它们促进肿瘤新生微血管的生长。临床研究表明,阻断VEGF受体2(VEGFR 2)和PDGF受体β(PDGFR β)等,可达到通过抗血管生成来治疗肿瘤的目的。1998年,美国科研人员发现两种用于治疗癌症的血管发生抑制因子(即抗血管生长因子)和内皮抑制素,以及一种抗血管生长蛋白,即血管抑制素(vasculostatin),都有较好的疗效。另外,VEGF、FGF和血管生长素(angiopoietin)等能够通过刺激动脉内壁的内皮细胞生长来促进形成新的血管,从而对冠状动脉疾病和局部缺血产生治疗作用。

  • 细胞自噬 细胞自噬

    细胞自噬是机体一种重要的防御和保护机制。但是这种自噬“信号”如何传递给细胞从而使其“执行”自噬过程,则一直是科学界的难题。近期,我校生命科学学院林圣彩教授课题组成功找到高等动物细胞在生长因子缺失条件下,启动自噬的部分“密码”,从而在细胞自噬机制研究方面取得重大突破。  4月27日,最新一期的美国《科学》杂志以研究文章的形式刊发了这项研究成果,并配发专门评述。这也是近三年来,我校生命科学学院第二篇发表在这一世界顶级学术刊物上的论文。2009年6月,该院韩家淮教授的一篇有关细胞选择死亡方式机制的研究文章曾“登上”该杂志。  所谓自噬,是指细胞消化自身蛋白质或细胞内的结构(细胞器)的一种自食现象。通过这种现象,细胞可以降解、消除和消化受损、变性、衰老和失去功能的细胞器和变性蛋白质等生物大分子,为细胞的生存和修复提供必须的能量。  科学家们认为,自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样,是一种十分重要的生物学现象。有关实验表明,包括肥胖症、糖尿病、神经退行性疾病、免疫失调及癌症在内的人类许多重大疾病的发生都与该过程的异常有关。为此,自噬也是当前生命科学中最热门的研究领域之一。  据林圣彩介绍,对自噬进行分子机制的研究始于上世纪90年代的以单细胞生物酿酒酵母为模型的研究,目前,一系列构成单细胞生物自噬核心机器的基因已被发现并命名。  然而,对自噬在多细胞生物特别是哺乳动物中的调控机制的研究,科学界至今仍在不断探索中。摆在科学家面前的一个根源性的问题是:在多细胞生物中,诱导自噬的各种信号是如何被传递到细胞内自噬“核心机器”从而启动自噬过程的?  研究表明,与单细胞生物不同,在多细胞生物内,外界营养元素要依赖于生长因子的调控才能被转运到细胞内。一旦细胞外的生长因子匮乏,细胞便能启动自噬以维持能量平衡。那么,生长因子缺失这一信号又是如何“传达”的呢?  这也成为长期致力于细胞信号转导研究的林圣彩教授课题组近年来的研究目标之一。经过多年研究,课题组终于成功“**”这一自噬启动“密码”——即通过一种名为GSK3的激酶活性增高后磷酸化并随之激活乙酰转移酶TIP60,进而导致自噬核心机器中的蛋白激酶ULK1的乙酰化水平增强而启动细胞自噬。简言之,这一发现揭示了多细胞生物在生长因子缺失条件下的细胞自噬过程的新的介导分子及其通路。  林圣彩认为,弄清楚了细胞内到底有哪些蛋白分子“参与”了自噬和它们如何串联在一起,将有益于科学界从“源头”上认识相关疾病,并为这些疾病的诊断和治疗提供新的靶点。

  • 【转帖】把人造细胞叫“人造生命”有点过

    [font=Arial,Helvetica,sans-serif]近日,据美国《纽约时报》、《新闻周刊》、英国广播公司等国际媒体报道,美国研究人员成功制造了世界首例“人造生命”。它是一个由人造基因控制的单细胞支原体(国内很多媒体在报道时将这个人类首次合成的支原体误作“细菌”),被命名为“辛西娅”(Synthia,意为“合成体”)。相关论文发表在5月21日出版的美国著名学术期刊《科学》上。不过,《科学》杂志以及一些专业科技媒体都把“辛西娅”称为“人造细胞”,而非“人造生命”。   人类得到了“终级能量”?   自进入工业文明以来,特别是100多年来生命科学的发展,让人类一直思考这样一个问题:人类能够创造生命,甚至像上帝那样创造万物吗?这无疑是自诩“万物之灵”的人类渴望得到的“终级能量”。很多人创作过关于“人造生命”的书籍、电影,其中较著名的是英国作家阿道司赫胥黎1932年出版的《美丽新世界》一书。书中设想了一个未来社会,每一个人从胚胎起就被养育在瓶子里,完全是工厂制式化生产出来的成品。 [/font]

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