干细胞研究综述.docVIP

干细胞研究进展 陈雪 （重庆文理学院 10级生物科学与技术 201006034029） 【摘要】：干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。iPS技术，即诱导多能性干细胞技术，是一种将分化细胞重编程为类似胚胎干细胞的新兴技术。在医学方面有着重要的意义，如运用于消除干细胞疗法致命副作用、人造精子、灭癌干细胞治癌新突破、干细胞美容等。在肿瘤干细胞研究上提出了BTSC。 关键词：干细胞；诱导；衰老；iPS技术；干细胞疗法；人造精子；肿瘤干细胞 干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医 [1] 一、干细胞及相关的基础研究 （一）、诱导多能性干细胞 iPS技术，即诱导多能性干细胞技术，是一种将分化细胞重编程为类似胚胎干细胞的新兴技术。2006年日本京都大学的山中伸弥博士利用病毒载体将四种特定的转录因子组合（Sox2、Klf4、Oct4、c-Myc）转入被诱导细胞，使其发生重编程。iPS细胞具有多能性和自我更新的能力，目前已成功获得小鼠和人的iPS细胞。 这项技术拥有巨大的潜在应用价值，利用iPS技术能够获得病人或疾病特异的多能性干细胞，此外，它不仅能避免移植中的免疫排斥问题，也绕开了人类胚胎干细胞研究带来的伦理问题。但iPS技术的临床应用之路还很漫长，细胞存在着重编程错误及基因组不稳定性，诱导iPS的致癌性等是目前干细胞领域研究人员首要解决的问题。[2] （二）、干细胞衰老 真皮来源的干细胞在环境改变的情况下将发生细胞衰老（cellular senescence）现象，并且这种现象最终将导致真皮干细胞自我更新能力的丧失。不同年龄的真皮干细胞对这种细胞衰老的过程具有不同的抵抗能力。 该研究组的一系列实验表明，真皮干细胞的衰老与PI3K-Akt信号通路具有密切的关系：应用LY294002及Akt inhibitor VIII抑制该信号通路，能够迅速促使真皮干细胞进入细胞衰老状态。不仅为探索人类皮肤衰老的细胞分子机制奠定了基础，并且为今后应用成体皮肤干细胞进行组织工程皮肤的构建以及应用再生医学与转化医学进行皮肤相关疾病的治疗提供了理论依据与技术支持[3]。 （三）、人体细胞衰老机理研究新进展 为什么人类会随着年老而丧失活力，体内堆积越来越多的垃圾？美国南加利福尼亚大学生物学家最近发现，随着细胞老化，它们调动一种天然抗氧化剂——Lon蛋白酶的能力会大大下降，而Lon蛋白酶负责把损坏的蛋白质(特别是线粒体损坏的蛋白质)分解并清除掉。细胞利用氧气产生能量的中心是线粒体，但这一过程并不完美，氧气会泄露出来与其他元素结合，生成具有破坏性的氧化剂，会损害或杀死身体组织[5]。Lon蛋白酶能从线粒体中清除被氧化了的蛋白质，对保护线粒体、维持线粒体再生起着重要作用。线粒体功能会随机体老化而下降，一个重要方面就是Lon蛋白酶的减少。当氧化剂攻击细胞时，氧化压力会使细胞召集这些酶来增援以抗氧化。在新研究中，他们发现老年细胞的Lon蛋白酶在应对氧化压力时明显迟钝，而且数量不再增加。[4] 二、干细胞现阶段相关的应用研究 （一）、消除干细胞疗法致命副作用 人类胚胎干细胞有望用于各种移植手术中，可使用胚胎干细胞制造出神经、骨头、皮肤等几乎任何身体组织，但这些新制造出的细胞也潜伏着一个巨大的危险——将其移植入病人体内后，还没有分化成身体组织的剩余胚胎干细胞可能会变成名为畸胎癌的危险肿瘤。 现在，美国斯坦福大学医学院的科学家研发出了一种新方法，在将这些细胞植入人体前，可使用抗体将未分化的胚胎干细胞移除，以此消除干细胞疗法可能带来的致命副作用[5]。 胚胎干细胞和iPS细胞常会分化出各种各样的细胞，即使一个未分化细胞都可能变为畸胎癌，因此，在进行移植前，我们应想方设法清除这些细胞。” （二）、成功培养出“人造精子” 日本研究人员8月4日报告说，他们成功将实验鼠胚胎干细胞转化为健康精子，并最终培育出健康且具生殖能力的小老鼠。这项研究有望为男性不育者带来福音。 日本京都大学教授斋藤通纪等人首先将实验鼠胚胎干细胞转化为原始生殖细胞，并将其植入不能正常产生精子的实验鼠体内，原始生殖细胞此后开始产生正常形态的精子，这些精子能够使卵子受精。研究人员写道：“植入受精卵的受体实验鼠产下的后代很健康，发育正常，无论雌雄，都具有生殖能力。” 利用干细胞培养“人造精子”的研究由来已久。早在2003年，就有数个研究小组声称制造出“人造精子”，但让实验鼠怀孕的努力以失败告终[5]。 （三）、灭癌干细胞?治癌新突破 医学界至今