诱导多能干细胞.ppt

第1页，共33页，星期日，2025年，2月5日IPS细胞的定义通过一定的途径将与细胞多能性有关的基因导入到已分化的体细胞中，或者同时添加一些辅助作用的小分子化合物使体细胞去分化重编程回到胚胎干细胞状态，所获得的细胞即为IPS细胞。IPS细胞与胚胎干细胞（ES）形态相似、核型、端粒酶活性、体外分化潜能均相同，同时也能够表达相同的表面标志分子。第2页，共33页，星期日，2025年，2月5日诱导多功能干细胞技术的理论及基础体细胞重编程现象：从Briggs和King通过核移植的方法获得来自囊胚的克隆蝌蚪到克隆羊“多莉”的诞生为已经分化了的细胞能够去分化和重新编程提供大量证据。第3页，共33页，星期日，2025年，2月5日诱导多功能干细胞技术的理论及基础多能干细胞的特异调控网：Oct4,Sox2和Nanog等构成调控网，通过对下游基因的激活及抑制在维持ES细胞的多能性和自我更新中发挥作用。第4页，共33页，星期日，2025年，2月5日

小鼠和人诱导多功能干细胞技术的诞生1.小鼠IPS细胞的诞生:2006年Yamananka研究组用Oct4,Sox2,c-Myc及Klf4四个转录因子诱导MEFS重编程至多功能干细胞状态。2.人的IPS细胞诞生:Yamanaka实验组将转录因子Oct4,Sox2,Klf4及c-Myc以逆转录病毒为载体诱导人类表皮细胞及结缔组织细胞重编程为IPS细胞。第5页，共33页，星期日，2025年，2月5日iPS细胞诱导机制已分化的细胞导入病毒基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4病毒逆转录胚胎干细胞培养条件和筛选Ips细胞第6页，共33页，星期日，2025年，2月5日构建IPS细胞示意图第7页，共33页，星期日，2025年，2月5日转录因子Oct4:Oct4能够促使ICM的形成，维持ES细胞未分化状态并促使其增值，是细胞全能性的标志基因之一。第8页，共33页，星期日，2025年，2月5日转录因子Sox2:Sox2通常与Oct4结合形成Oct4/Sox2蛋白复合体调控FGF4，UTF1等因子来维持ES细胞的全能性。第9页，共33页，星期日，2025年，2月5日转录因子C-Myc:c-Myc是一种最容易过渡表现于人类的致癌基因，它对某些成体干细胞的自我更新起一定的作用，并可以抑制ES细胞的分化。第10页，共33页，星期日，2025年，2月5日转录因子Klf4:Klf4上皮锌指转录因子Klf4(旧称GKLF)调节体外细胞的增生与分化.第11页，共33页，星期日，2025年，2月5日转录因子Nanog:对促分化基因的抑制方面发挥作用。第12页，共33页，星期日，2025年，2月5日其他的转录因子Lin28,SV40LargeTantigen,UTFI等等第13页，共33页，星期日，2025年，2月5日IPS过程中转录因子的协同作用在维持ES细胞特性相关的转录因子及染色质调控相关的基因都受到Oct4,Sox2,Nanog和其他多能相关因子的调控，并且这些调控因子即能相互调控又能调控自身的表达，这样就组成了一个复杂的调控网络。第14页，共33页，星期日，2025年，2月5日IPS技术的关键因素1.获得初始的体细胞为重编程靶细胞2.构建诱导重编程因子的载体3.携重编程因子的载体作用于体细胞4.IPS细胞的获得，鉴定及培养体系的建立第15页，共33页，星期日，2025年，2月5日诱导IPS细胞的实验流程第16页，共33页，星期日，2025年，2月5日靶细胞的选择1.靶细胞类型影响重编程效率2.靶细胞类型影响嵌合鼠的成瘤率第17页，共33页，星期日，2025年，2月5日载体的选择病毒慢病毒，逆转录病毒：共同缺陷1.病毒的随机插入及病毒表达不可调控2。病毒如果不能沉默就会导致外源基因的持续表达3.病毒的重新激活会导致肿瘤相关基因c-Mycj及Klf4的重新表达。可诱导病毒表达系统：这个系统无法避免病毒对宿主细胞基因组的随机组合多顺反子及剪切体系：减少病毒的插入位点，保障所有转录因子在同一受染细胞内的同时表达，且表达量可以实现一定的平衡。Cre-LoxP重组剪切系统：实现对外源基因表达的调控及切除外源的原癌基因腺病毒：避免病毒载体插入宿主细胞基因组可能引起的基因突变等后果。但是编程效率低。第18页，共33页，星期日，2025年，2月5日载体的选择质粒普通质粒载体：需要反复多次的质粒转染来实现质粒携带基因