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干细胞

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干细胞

干细胞范文第1篇

现在,研究人员从通过定型祖细胞突变而患白血病的老鼠身上提取出了一组白血病干细胞。通过观察和研究发现,白血病干细胞大体上能够保持定型祖细胞的基因表达特点,同时激发正常情况下在造血干细胞中表达的一组亚基因。至少这些基因中有些对白血病千细胞的自我更新是重要的。对研发一种选择性地瞄准癌症干细胞的药物前景来说,白血病干细胞和正常血液干细胞之间的差别也许还是好消息。

摘自《自然》

2006年8月17日

氢和恒星的秘密

在形成后不久,宇宙中就充满了氢原子,但在今天,星系之间弥漫的氢几乎都是电离的。计算机模拟该变化得出的某个解释表明,离子化并不完全,而且最初在太空中密集的区域发生。

如果恒星要通过核聚变燃烧氢,它们必须得超过一定的大小。利用哈勃太空望远镜对银河系中的球状星团进行深入的调查,加拿大的里歇尔等人已经确定了这一基本质量阔值。他们还探测到星团中白矮星颜色的变化的一个特征,是由白矮星大气层中氢分子的开始形成而致。这两个效应都被理论家预测过,该实验验证能帮助人们更好地理解低质量恒星和白矮星的物理性质。

摘自《科学》

2006年8月18日

格陵兰冰川堪忧

人们最害怕的事情之一――全球变暖――已经得到证实。格陵兰岛的冰层正在融化得比过去更快。到本世纪末之前,这个融化过程会达到极限点,使海平面升高到灾难的地步。而指望南极降雪量增加减轻这―问题也无济于事。

格陵兰岛如果完全融化了,全球的海平面将升高6.5米。今年初,美国加州理工学院的埃里克・里格诺特及其团队利用卫星雷达干涉测量法测定了格陵兰的冰川每年融化得越来越多,2005年的融化就达约220立方千米。现在,美国得克萨斯大学的陈建力(音译)及其同事利用从双子卫星得到的独立数据证实了冰川融化的量。

摘自《新科学家》

2006年8月19日

步履维艰的环保

敌敌畏,或称DDVP,是一种家用杀虫剂,它与第二次世界大战时期的神经毒剂有关。尽管有相当多的证据表明它致癌并对大脑和神经系统有害,尤其是对儿童,但在5月份美国环保署还是提议继续销售敌敌畏。有几次机会,该机构近乎禁用清除害虫和农业中使用的杀虫剂,但最终总是逐步退让。环保人士和工会指责最近的决议是工业和政治冲突的幕后交易――正如他们25年前曾做过的那样,那时是环保署第一次考虑禁用DDVP及其他类似的杀虫剂。

自然资源保护委员会的律师艾伦・科兰杰洛对此表示了极大的不满,他就杀虫剂一事了环保署,并指责该机构在保护公众健康上违法和行动不力。

干细胞范文第2篇

此前,为了研究未经批准的干细胞系,研究人员不得不建立独立的、私人融资性质的实验室,然后还要经过一系列繁琐的会计程序,以确保联邦拨款的每一分钱都不会用在干细胞研究中。但这样的情况不会再继续下去了。取消禁令“将给这一领域和其他领域的研究人员大开方便之门。”旧金山加利福尼亚大学的干细胞研究人员阿诺德 克里格斯汀作如上表示。

乔治・Q・戴利博士在波士顿儿童医院研究儿童血液病,他说,他利用私人资金进行研究,已获得15条人类干细胞株,如今他首次可以向美国国立卫生研究院(NIH)申请拨款来研究这些干细胞。

奥巴马总统支持胚胎干细胞研究的时机正与世界干细胞研究取得重大进展的背景不谋而合,日本生物学家山中伸弥在2007年发现,成体细胞能够重新编程回到胚胎状态,其容易程度令人惊讶。这项技术“有可能最终使得胚胎干细胞用于治疗和诊断的技术变得相形见绌。”干细胞用于治疗的前景虽然还很遥远,但如果能用病人自己的身体细胞进行治疗,可避免免疫排斥问题。

美国一些国会议员和其他一些倡导与疾病作斗争人士一直看好人类胚胎干细胞研究,认为它是快速治愈一些顽固性疾病的可靠途径。

但在私下里,许多研究人员的胚胎干细胞研究目标定得还是比较实际,他们主要的兴趣在于从一些特定疾病的患者那里获得胚胎干细胞系,通过跟踪观察这些细胞在试管内的生长情况了解疾病如何发展的基本知识。

尽管美国杰龙生物医药公司利用人体胚胎干细胞医治脊髓损伤病人的试验已在今年1月获得美国食品和药物管理局(FDA)批准,许多科学家还是认为,把干细胞衍生的组织移植到患者体内还有很长的路要走。胚胎干细胞有其自身缺陷,它们易产生肿瘤,从干细胞中分离出来的成体细胞有可能会受到患者自身免疫系统的排斥。此外,无论是什么样的疾病过程造成了病人组织细胞的死亡,也同样有可能杀死外来移植的细胞。所有这些问题也许都有可能得到解决,但至今为止还没有一个得到解决。

克林顿总统曾过允许NI H给研究员提供资金研究人体胚胎干细胞的设想,但一直没实行这项政策,直到2001年8月才开始有了这方面的研究,当时的美国总统布什寻求以一种不同的方式同避国会对干细胞研究的限制,规定研究人员可以使用在此之前获得的干细胞系进行研究。

奥巴马将克林顿当年提议的政策付诸实行,但美旧国会的限制依然存在。研究人员仍然禁止使用联邦资金来获得新的人类胚胎干细胞系。不过,他们将被允许对私人投资实验室里培养出来的新的干细胞系进行研究。

干细胞范文第3篇

专利数据时间(以公开年分析):2002―2011

专利总件数:977,其中发明专利948,实用新型专利28件,外观设计专利1件。无锡专利总件数3件,其中发明专利3件,实用新型专利与外观设计专利均无。(限于我国专利审查程序,发明专利从提出申请到公开需要18个月的时间,实用新型专利从提出申请到授权公告需要1年左右时间,因此2011年的申请量数据只供参考)。

1、申请数量和趋势分析

以公开年分析

2002-2010年无锡市干细胞专利申请数为0,只有在2011年申请数为3件。

分析: 近十年来,我国干细胞专利申请量大体上保持持续增长的态势,在2011年出现了较大增长,相较2010年增加了65件。从图中可以看出,自2009年以来,我国干细胞专利申请量有了明显的增长,这主要是因为2009年国家干细胞工程技术研究中心医学转化基地在上海成立,干细胞技术进入了临床应用阶段,我国也把干细胞研究列入了国家863和973计划。在973计划中,干细胞领域是立项最多的一个。从总体趋势来看,我国干细胞专利申请数量虽呈上升趋势,但干细胞产业化发展在我国刚刚起步,干细胞研究的关键技术也只是在最近5年才取得突破,总体水平偏低。而我市干细胞专利申请只有在2011年为3件,之前为一片空白,且这3件专利为一家公司所有。总体来讲,我市干细胞企业规模较小,发展历程短,竞争力相对较弱,干细胞产业在我市几乎没有基础。只有在近两年,我市共引进8家以“530”企业为主的干细胞研发领域的生物公司,相关研究才开始迅速开展起来。因此,要加快发展我市干细胞产业的步伐,加大推进力度。

3、国省分布状况分析

国内干细胞专利申请主要集中在江浙沪一带及北京、天津、广东等经济较发达地区,这些城市在干细胞投入研究方面起步较早,合资企业也相对较多,掌握了主要的技术市场。相比较,一些中部地区相对发展能力不是很强,技术比较薄弱,企业规模较小,发展历程短,竞争力较弱,需要政府进一步加快干细胞相关技术及基因工程药物科研成果向实际生产力转化,逐步推动形成干细胞研究和产业格局。

自2002年至今,无锡市干细胞专利申请量总共只有3件,且都为无锡人寰生物医药科技有限公司所有,占比为100%。

分析:根据我国干细胞专利申请量排名情况来看,干细胞专利技术基本都被大学、科研院所及医院所持有。截止2010年年底,国家干细胞与再生医学产业技术创新战略联盟成立,由国内27家干细胞与再生医学领域的一流科研院所、知名三甲医院、多家211工程重点高校、行业龙头企业等作为发起单位和理事成员单位。“十二五”规划明确将“干细胞研究、发育与生殖研究”列为六个重大科学研究,并在规划中要求有关单位集中优势力量,推进重大科学研究计划实施。政府还建立了科技部国家干细胞工程技术研究中心、发改委细胞产品国家工程研究中心和湖南长沙人类胚胎干细胞国家工程研究中心三大研究机构,推动干细胞的研究。但我国干细胞产业目前只处于研究起步阶段,现阶段我国干细胞产业领域单位数量不多,具有较大规模较强实力主导品牌单位也只有约10多家左右。与美国等发达国家比,我国干细胞产业投资规模较小,多数单位的干细胞产业与临床应用推广尚处于研究起步阶段。

干细胞产业在我市几乎没有基础,只有在近两年引进了8家以“530”企业为主的干细胞研发领域生物公司以后,相关研究才开始发展起来。2009年在马山成立了无锡国际干细胞联合研究中心,此中心致力于各类干细胞的提取、研究、重大疾病干细胞的鉴定、诊断、治疗和新药开发,推动和参与制定干细胞行业标准,对我市的基础和临床医学研究产生巨大影响和推动作用,标志着我市的干细胞研发和产业发展进入一个新的阶段。

4、IPC分类技术构成及趋势分析

国内IPC主要分布在:

C12N:微生物或酶;其组合物;繁殖,保藏或维持微生物;变异或遗传工程;培养基。

A61K:医用、牙科用或梳妆用的配制品。

A61L:材料或物体消毒的一般方法或装置;灭菌、消毒或空气的除臭;绷带、敷料、吸收垫或外科用品的化学方面;绷带、敷料、吸收垫或外科用品的材料。

A01N:人体,动植物体或其局部的保存;杀生剂,例如作为消毒剂,作为农药,作为除莠剂;害虫驱避剂或引诱剂;植物生长调节剂。

C12M:酶学或微生物学装置。

无锡市干细胞专利IPC分类主要分布在:

A61K:医用、牙科用或梳妆用的配制品。

C12N:酶学或微生物学装置。

无锡市干细胞专利申请集中在A61K和C12N上,技术分布情况与全国技术分布情况相一致,但技术发展方向较单一,我市企业大部分只有几十例临床案例,竞争力相对较弱。

二、国外

专利数据时间(以公开年分析):2002―2011

专利总件数:2317件,包括美国,日本,英国,德国,法国,欧洲, WIPO(世界知识产权组织),瑞士,韩国、俄罗斯。(由于技术条件原因,本次专利检索并不完整,数据仅做参考。)

1、专利区域分布分析(国别)

分析:在本次报告查阅的有关干细胞的专利申请中,美国在该领域的专利申请量占总量的31%,领先于其他国家,其后依次是WIPO26%、日本15%、欧洲13%、韩国10%、德国2%。美国和WIPO合计占比57%,基本控制了整个干细胞发展领域的专利技术。

2、申请数量及趋势

分析:从总量上看,美国、WIPO在干细胞领域的专利申请量远高于其他国家。从趋势上看2007―2009年,干细胞领域专利量呈现震荡起伏态势,发展水平较为平稳。2010年可能受全球金融危机影响,申请量出现下降。1996年多利羊的诞生,引发了世界干细胞研究的热潮,但是由于涉及伦理等诸多因素,美国等西方发达国家限制胚胎干细胞的研究应用,除骨髓干细胞用于治疗白血病的技术被广泛使用外,其它干细胞治疗的临床应用进展缓慢。2009年奥巴马政府宣布对胚胎干细胞研究解禁,国际干细胞研究开始新一轮的发展热潮。基于科技竞争和医疗健康等原因,最近几年干细胞已成为世界各国竞相研究的大热点,全球干细胞市场也随之活跃起来。有统计数据显示,目前全球从事干细胞治疗心脏病研究的就有229家公司左右。虽然美国、日本、德国、韩国、英国等国家的干细胞企业和研究机构纷纷加大投入,试图占领干细胞研究和应用制高点,但实际上这些国家的干细胞产品研究绝大多数仍处于研究阶段,在全球真正上市的干细胞产品很少,全球干细胞市场尚处于初级阶段。尽管现阶段仍然无法实现干细胞产品的真正产业化生产

和销售,但是一些在干细胞领域领先的企业已经研发出多种产品,干细胞领域展现出的光明发展前景也逐渐将许多生物医药企业吸引到干细胞产品研发的行列,而许多以干细胞为主要业务的企业也如雨后春笋般不断涌现,大量的资金正在不断的涌入这个前沿领域中,这些都为干细胞产业化时代的到来带来希望。

3、IPC技术构成分析

分析:国外在干细胞领域技术分布主要集中在C12N、A61K等主要方向,其技术分布情况与国内技术方向相似。

分析总结

根据我国干细胞专利申请量情况来看,干细胞研究的关键技术刚刚起步。我国政府对干细胞技术非常重视,对干细胞的临床应用研究非常宽松。首先,中国的干细胞移植技术从动物实验到批准临床只需要12个月的时间,而在美国,则需要6-8年;其次,在中国,进行干细胞临床试验不仅不会向病人支付任何报酬,而且还要向其收取巨额的手术费用,而这在美国根本不可想象。干细胞生物学研究是我国与西方国家“起跑点”最接近的重大科学领域之一。无锡市在该领域的专利技术只能说还在起步探索阶段。我市干细胞库数量远远不及国内其他发展较早的干细胞库,临床案例也只有几十例,干细胞研究才刚刚开始。政府要进一步加快我市干细胞产业的发展步伐,加大推进力度。

干细胞范文第4篇

【关键词】 肿瘤;肿瘤干细胞;多药耐药相关蛋白

【Abstract】 Recently, tumor stem cell is a new hotspot in the study of tumor genesis. It is intecelly capable of self-renewal and the growth of tumor cell, as well as cell differentiation potential. In this article we reviews the crrent progress on different tumor stem cells,including leukemia stem cells,breast cancer stem cells, brain tumor stem cells and hepatic cancer stem cells,etc.The mechanism of drug resistance in tumor stem cells is also presented.

1 肿瘤干细胞概念

干细胞是一类具有自我更新能力、无限增殖能力以及多向分化潜能的原始细胞,现已分离培养出多种组织来源的干细胞。分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞来自内细胞团,具有全能性;成体干细胞能够分化成特定功能的细胞,如造血干细胞能够分化成血液和免疫系统中的各种细胞。Reya等[1]提出的肿瘤干细胞学说认为:肿瘤组织中存在极少量瘤细胞充当干细胞的角色,具有无限增生的潜能,在启动肿瘤形成和生长中起着决定性的作用,而其余的大多数细胞,则经过短暂的分化,最终死亡。近年的研究已报道,从血液肿瘤、乳腺癌及神经系统肿瘤中初步分离出肿瘤干细胞[2-4],为这一理论提供了强有力证据。

2 肿瘤干细胞的研究现状

2.1 造血系统的恶性肿瘤 1997年Bonnet等[5]首次发现了白血病干细胞。在人类急性髓系白血病(AML) 的研究中, 他们分离得到了CD34+ CD38- 表型的AML 细胞。这些细胞所占的比例很少(约占012%), 但将这类细胞接种到非肥胖糖尿病/重症联合免疫缺陷(non-obese diabetic/severe-combined immunodeficient, NOD/SCID) 小鼠上, 可以产生类似人类的急性粒细胞白血病, 而CD34- CD38+ 细胞无论其数目多少均不易形成肿瘤, 因此认为,CD34+ CD38- 细胞是AML的肿瘤干细胞, 其与正常造血干细胞有相似的表型, 前者是CD34+ CD38- Thy-1-, 后者是CD34+ CD38- Thy-1+ 。目前认为, 突变可能发生于表达Thy-1- 的祖细胞或丢失Thy-1 +的正常造血干细胞[6]。

2.2 乳腺癌 最近对乳腺癌的研究进一步证实了实体瘤中也有肿瘤干细胞存在。2003 年AI-Hajj 等[7]报道了9 例转移性乳腺癌组织中有8 例中存在着一种表型特殊数目少量的肿瘤起始细胞与肿瘤的增殖有关, 表型为CD44+/CD24 -/low/lin-原发的肿瘤细胞接种到免疫缺陷的NOD/SCID 小鼠后可以形成肿瘤, 然而其他的细胞却不能形成肿瘤。更重要的是, 仅200 个纯化的细胞可以在第2 次接种小鼠形成肿瘤并且能够分化成多种细胞亚群; 由原发肿瘤分离的CD44+/CD24-/low 细胞也可以在第2 次接种后继续传代。具有肿瘤源性的乳腺癌细胞和早期多能上皮祖细胞有相似的表型, 后者也表达ESA 和CD44。

2.3 人类神经肿瘤干细胞的研究 继白血病、乳腺癌等重要发现之后, Ignatova 等[8]首次在人类脑部肿瘤中发现了CD133 + 肿瘤干细胞,为肿瘤干细胞的存在再次提供了强有力证据。Singh等[9]将脑部肿瘤细胞进行原代培养后制成单细胞悬液,进行细胞表面标志鉴别后分别在体内和体外均进行了研究。在将研究结果与普通神经干细胞(nervousstem cells, NSCs) 特征进行充分对比后,研究者确信成功分离和鉴定出了脑肿瘤干细胞(brain tumor stem cells, BTSCs) 。这种CD133 阳性脑部肿瘤干细胞总量仅为整个脑部肿瘤极少一部分。作者分别向NOD/SCID小鼠体内定量注射CD133+和CD133-亚群肿瘤细胞,12~24周后发现,仅需注射100个CD133+肿瘤细胞即可分化、增殖为脑部肿瘤,而即使注入多达50 000~100 000个CD133-肿瘤细胞,小鼠体内也未产生肿瘤。国内学者方加胜等[10]应用无血清培养技术,从人脑胶质瘤中成功分离培养、鉴定出了脑肿瘤干细胞,它在胶质瘤组织中含量仅为1%。

2.4 头颈鳞状细胞癌 近来实验证实[11]CD44分子可能是头颈鳞状细胞癌的肿瘤干细胞表面标志物之一,实验发现CD44+细胞虽然只占全部肿瘤细胞的不到10%,但这部分细胞具有自我更新、多向分化,并且这些细胞还具有起始肿瘤的能力。周梁等[12]通过免疫磁化分选技术从喉癌细胞株Hep2中分离出CD133+喉癌细胞,通过体外培养方法观察其自我更新、分化及成瘤能力,证明其具有肿瘤干细胞的特性。近来周梁等[13]又通过Hoechst33342荧光染色,并用流式细胞仪分选的方法成功分离出喉癌细胞系Hep2的侧群细胞即SP(side population)细胞,并证明其具有肿瘤干细胞的特征。

2.5 其他肿瘤 Fiegel等[14]研究了来自10 例肝胚胎细胞瘤的样本,其中5例是上皮型的, 5例是混合型的,采用免疫组化技术检查干细胞的标记物CD34、Thy1、c2kit和肝胆管系的标记物CK218、OCH、CK27、CD56,双重免疫组化技术用于确定肝干细胞和肝胆管系的标记物,结果显示:不同的标记物在瘤细胞上的分布明显不同,在不典型的导管细胞上发现同时表达肝干细胞和肝胆管系的标记物,结缔组织中的其他细胞有c2kit的表达,但是没有胆管系标记物的表达;数据显示在人肝胚胎细胞瘤中不同的分化细胞都有干细胞标记物的表达,在表型上与肝脏干细胞相似的导管细胞同时表达干细胞和胆管系的标记物,这些发现支持了在肝胚胎细胞瘤的发生过程中干细胞起到一定作用的假说。而Houghton等[15]在研究幽门螺旋杆菌和胃癌关系时发现,小鼠体内由幽门螺旋杆菌引起的炎症可以使骨髓中的干细胞迁移至胃,并且形成胃癌。Vormoor等[16]在建立儿童Ewing肉瘤体内模型时发现,大多数的Ewing肿瘤细胞只具有有限的分化能力,只有很少一部分恶性的干细胞具有无限的分化和自我更新能力并且维持体内的恶性细胞克隆。最近, Kim等[17]成功分离了支气管肺泡干细胞群(bronchoalveolar stem cells, BASCs), BASCs具有多分化和自我更新的能力,在培养基中, BASCs受K2ras基因刺激后可以扩增,而在体内则成为肺肿瘤的前体,引发肺腺癌。这些发现都为肿瘤干细胞的存在提供了一定的证据。

3 肿瘤干细胞的耐药机制

目前的抗肿瘤治疗方法之所以不能对肿瘤细胞斩草除根, 很有可能是因为这些方法主要针对的是绝大多数已经分化的肿瘤细胞, 而不能影响到肿瘤干细胞。干细胞耐药的机制之一是表达一种或多种药物运载蛋白, 这一点肿瘤干细胞与正常干细胞类似, 与分化成熟细胞相比有一显著不同,即前者可高表达药物运载蛋白, 可利用三磷酸腺苷释放的能量将药物转运出细胞,避免细胞毒物损害。药物运载蛋白的编码基因中研究最多的是ABCB1, 编码P2糖蛋白、ABCC1、ABCG2 是3 个主要的MDR 基因(multidrug resistance associated gene, MDRG) [18]。多药耐药相关蛋白(multidrug resistance associated protein, MDRP)与Bcrp1/ABCG2及P2糖蛋白(P2 glycoprotein, P2 gp) 同属ABC 转运蛋白超家族。Jonker 等[19] 通过研究表明, Bcrp1/ ABCG2 和Mdr1a/1b 高表达是肿瘤干细胞重要特征。以上分析表明,只有当治疗方法更直接地针对肿瘤干细胞,才可能使肿瘤耐药现象得到较好解决。

4 结语

肿瘤干细胞研究具有重要意义和广阔前景,目前由于缺乏特异干细胞标记物及有效示踪方法,肿瘤干细胞的生物学特征仍难以具体描述。随着快速、高效、高通量分析方法的发展, 有望在分子水平上进一步阐明肿瘤干细胞的遗传特点,从而发现更多的特异性靶点, 为研发选择性杀伤肿瘤干细胞的靶向药物奠定基础,从而成为肿瘤治疗的新的突破点。

参 考 文 献

[1] Reya T, Morrison RJ, Clarke MF, et al. Stem cell, cancer, and cancer stem cells. Nature,2001,414 (6859):105-111.

[2] Bonnet D, Dick J E. Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy t hat originates f rom a primitive hematopoietic cell.Nat Med,1997,3(7):730-737.

[3] Al2Hajj M, Wicha M S, Benito Hernandez A,et al. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells.Proc Natl Acad Sci USA,2003, 100 (7):3983-3988.

[4] Singh S K, Clarke I D, Terasaki M, et al.Identification of acancer stem cell in human brain tumors .Cancer Res, 2003, 63 (18):5821-5828.

[5] BonnetD, Dickj E.Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a p rimitive hematopoietic cell.NatMed, 1997, 3 (7):730-737.

[6] Miyamoto T, Weissman IL, Akashi K.AML1/ETO2 exp ressing non-leukemic stem cells in acutemyelogenous leukemia with 8; 21 chromosomal translocation.Proc Natl Acad Sci USA, 2000,97(13):7521-7526.

[7] Al-Hajj M, Wicha MS, Benito-Hernandez A, et al.Prospective identification of tumorigenic breas t cancer cells.Proc Natl Acad Sci U S A,2003,100(7):3983-3988.

[8] Ignatova T N, Kukekov V G, Laywell E D, et al.Human cortical glial tumors contain neural stem2like cells expressing astroglial and neuronal markers in vit ro.Glia,2002,39 (3):193 -206.

[9] Singh S K, Hawkins C,Clarke I D,et al.Identification of human brain tumour initiating cells.Nature,2004,432 (7015):396-401.

[10] 邓永文,方加胜,李茗初,等.胶质瘤中肿瘤干细胞的分离、培养及鉴定.中国现代医学杂志,2005,15 (16):2449-2452.

[11] Prince ME, Sivanandan R, Kaczorowski A, et al.Identification of a subpopulation of cells with cancer stem cell properties in head and neck squamous cell carcinoma.Proc Natl Acad Sci USA 2007;104:973-978.

[12] Zhou L, Wei X, Cheng L, Tian J, Jiang JJ.CD133, one of the markers of cancer stem cells in Hep-2 cell line.Laryngoscope 2007;117:455-60.

[13] Guanglun Wan,Liang Zhou,Ming Xie,et al.CHARACTERIZATION OF SIDE POPULATION CELLS FROM LARYNGEAL CANCER CELL LINES

[14] Fiegel HC, Gluer S, Roth B, et al.Stem2like cells in human hepatoblastoma.Histochem Cytochem, 2004, 52 (11):1495-1501.

[15] Houghton J, Stoicov C, Nomura S, et al.Gastric cancer originating from bone marrow 2 derived cells.Science, 2004, 306 (5701):1568-1571.

[16] Vormoor J, Baersch G, Decker S, et al.Establishment of an in vivo model for pediatric Ewing tumors by transp lantation into NOD/ scid mice.Pediatr Res, 2001, 49 (3):332-341.

[17] Kim CF, Jackson EL, Woolfenden AE, et al.Identification of bronchioalveolar stem cells in normal lung and lung cancer.Cell,2005, 121 (6):823-835.

干细胞范文第5篇

经过不懈的努力,研究人员现在已经能用干细胞培养多种组织和器官了。

心脏细胞长出来

2010年5月,西班牙哈恩大学健康科学系的玛卡雷娜・佩兰研究小组宣布,他们把脂肪组织的干细胞转变成为心肌细胞。这也意味着,未来可以通过培养脂肪细胞生成心肌细胞来治疗心脏病。

利用干细胞的修复功能来治疗心脏病是目前再生医学的一个热点,但是要让干细胞长成相应的心肌细胞却比较困难。通常的做法是要建立一个模式,让干细胞遵循这样的模式生长。这便是诱导干细胞定性生长的一种方式。佩兰等人的做法是,从人类脂肪组织中分离出成熟的干细胞,让这些细胞暂时暴露于人类的心房细胞中,随后再对这些细胞重新进行培养。经过21天的培养,这些细胞向着心肌细胞的表型方向分化,生长成心肌细胞。

研究人员发现,这些细胞从形态上发生了改变,表现为带有纤维纹和分枝的双核细胞;免疫荧光检查发现,它们带有心脏特有的标记;用逆转录聚合酶链反应检测发现,这些细胞存在心肌基因,而且它们有逆转录表达。由此判断,这些干细胞转变成了心脏细胞。因此,未来可以从患者身上直接从脂肪中提取干细胞来培养,变成心肌细胞,再输入到病人受损的心脏中,治疗心脏病。当然,这项方法用于临床治疗可能还需要较长的时间。

美国斯坦福大学和加利福尼亚大学的研究人员对老鼠进行研究,发现了两栖动物蝾螈的四肢可以再生,而哺乳动物的四肢却无法再生的原因。他们的研究再次证明了过去的假说,哺乳动物放弃再生能力,是因为再生可能导致癌症。在这个过程中,一种称为肿瘤抑制的基因(Rb)和另一种称为ARF的基因起到了重要作用,它们具有阻止组织再生的功能。

研究人员把称为Gata4、Mef2c和Tbx5的三种基因植入老鼠体内的细胞,同时抑制Rb和ARF基因的作用,结果老鼠体内原本只具有结构功能的普通成纤维细胞转变为搏动的心脏细胞,这一过程只需要几天。如果这一实验未来能在人体证实,那么,利用干细胞修复心脏的再生医学将会进入一个新的境界。

肠道也可以长出来

美国辛辛那提儿童医院医学中心的詹姆斯・威尔斯的研究团队在2010年12月12日出版的《自然》杂志上发表其研究成果称,他们在实验室中首次将多功能干细胞变成了功能性人体肠道组织。该团队采用了几个月大的人体胚胎干细胞和基于人体皮肤细胞的诱导多功能干细胞。人体胚胎干细胞能变为人体内200多种细胞类型中的任何一种,被称为多功能干细胞。诱导多功能干细胞可以利用病人的细胞来获得,由此可具有不发生免疫排异反应的优点。

研究人员首先在培养皿中将多功能干细胞转变成定型内胚层(可产生食道、胃、肠、肺、胰脏和肝脏的内层组织)的胚胎细胞,接着将胚胎细胞转化为“后肠定向祖细胞”,这是一种胚胎肠细胞。随后,研究人员再将胚胎肠细胞放进促进肠发育的细胞培养装置。28天后,研究人员获得了类似胎儿肠道的成型组织,这种组织包含肠道所有的主要细胞,包括肠上皮细胞、帕内特细胞(一种分布于肠腺底部的肠黏膜分化上皮细胞)、肠内分泌细胞。这种组织会持续成熟,获得正常人体肠组织所具有的吸收和分泌功能,并会形成肠特异性干细胞。

用胚胎干细胞和诱导多能干细胞培育成人体完整的肠道对治疗一些疾病奠定了基础,如坏死性小肠结肠炎、炎性肠病、短肠综合征。另外,这一研究也有助于帮助人们了解人类肠道发育的过程和肠道吸收的功能,为将来设计出更好的、更容易吸收的口服药物提供了线索,因为今天大部分口服药都通过肠道吸收发挥作用。

坚硬牙齿的再生

牙齿是人体最坚硬的器官之一,即使尸体多年腐烂后,牙齿还可以存在。但是,如此坚硬的器官是否也能重新生长呢?研究人员的回答是肯定的。

美国哥伦比亚大学医学中心组织工程学及再生药物实验室研究人员通过直接在病患处引入干细胞来诱导牙齿的生长。杰瑞米・毛的研究小组在动物口腔内进行了牙齿再生实验,结果令人满意。研究人员对22只老鼠做了实验。他们在老鼠的前齿上做了一个由聚己内酯和羟磷灰石形成的托架,然后向其中注入基质细胞衍生因子和骨成形蛋白7。这两种物质相当于促进骨生长的干细胞。因为它们不仅能极大地吸收内源性细胞,而且能促进新血管的生成。

9个星期后,这些老鼠的牙托部位长出了纯粹的牙周韧带,同时,在老鼠前牙的界面处还长出了新的牙骨。这项实验意味着,今后如果能应用到人,只需在患者口腔内植入一个托架,并将患者体内的干细胞引导至缺牙的部位,就可以让缺牙的地方长出新牙齿出来,实现真正意义上的牙齿再生。而用于植入患者口腔的托架将全部采用天然材料制成,然后放置在失去牙齿的牙洞内。在生长的过程中,托架会与周围的牙组织逐渐融合,甚至还会令牙周韧带及齿槽骨再生。这些正是传统植牙方法所无法带来的。

目前传统的牙科手术是将牙齿种植到患者口腔内,这个过程不仅困难,而且让患者产生极大痛苦。因为,牙医通常将一个附着牙齿的钛制锥形螺丝直接嵌入患者的颌骨。即使注射局麻药,术后患者也会感到极大的痛苦,同时患者的恢复过程也相对较长且较不确定。所以,未来如果这种让干细胞直接在缺牙处生长的方法在人体试验成功并进入临床治疗,将会是患者极大的福音。

骨骼生长不是梦

既然牙齿能重新长出来,骨骼是否也能重新生长呢?答案是肯定的。

同样是杰瑞米・毛的研究小组于2010年7月29日在《柳叶刀》上公布,他们在兔子身上完成了关节再生的实验性治疗。他们利用干细胞培植出了骨骼和软骨组织,以填补残缺的关节,此外,他们在相关部位植入一个此前用计算机模式建立的生物关节支架,制作这个支架的材料同样是聚己内酯和羟磷灰石。

研究人员把兔子分成三组,都切除肱骨头,前两组每组10只,一组植入注入了转移生长因子B 3的关节支架,另一组植入的支架中是没有转移生长因子B 3的胶原水凝胶。第三组有3只兔子,只切除肱骨头,不植入生物支架。在治疗1-2周、3-4周和5-8周时,对兔子的运动和负重能力进行评估。此外,在4个月时对兔子体内重新生长出的软骨进行评估,内容包括软骨表面的裂纹、软骨的厚度、密度、软骨细胞的数量、Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖(来自软骨)和软骨与关节的力学特性。

注入了转移生长因子β3生物支架的一组所有兔子在治疗后3-4周时完全恢复了负重和运动能力,负重和运动的持续性比植入胶原水凝胶生物支架的兔子更长。只切除肱骨头不植入生物支架组的兔子一直是跛行。在治疗4个月后,注入了转移生长因子β3生物支架的一组兔子在关节表面完全覆盖了透明软骨,而植入胶原水凝胶生物支架的兔子只有零星的软骨形成,但不植入生物支架的兔子没有软骨形成。此外,在软骨细胞的数量、Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖和力学特性方面,也是注入了转移生长因子β3生物支架的兔子多于和优于植入胶原水凝胶生物支架的兔子,而最差的是不植入生物支架的兔子,几乎没有恢复关节的功能。

研究人员认为,对兔子植入注入了转移生长因子β3生物支架是在刺激兔子体内的干细胞生长,并引导干细胞移向关节受损的部位,从而再造了骨骼和软骨。

肝脏也可以培养

肝炎和肝癌常常损坏肝脏,而肝功能衰竭则最终导致生命的终结。所以,用干细胞重新生长出新肝脏比肝移植的疗效还要好。现在,微型肝脏已经能培养出来了。

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