Редактирование: Индуцированные стволовые клетки
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий ниже, чтобы убедиться, что это нужная вам правка, и запишите страницу ниже, чтобы отменить правку.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 46: | Строка 46: | ||
Основная статья: [[Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки]] | Основная статья: [[Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки]] | ||
[[Файл: | [[Файл:File.png|200px|thumb|left|описание]] | ||
ИПСК были впервые получены в виде трансплантируемой тератокарциномы, индуцированной трансплантатами, взятыми из эмбрионов мыши. Тератокарцинома формируется из соматических клеток. генетически мозаичные мыши были получены из клеток злокачественной тератокарциномы, что подтверждает плюрипотентность клеток. оказалось, что клетки тератокарциномы способны поддерживать культуру плюрипотентных эмбриональных стволовых клеток в недифференцированном состоянии, снабжая питательную среду различными факторами. В 1980-х годах стало ясно, что пересадка плюрипотентных/эмбриональных стволовых клеток в организм взрослых млекопитающих , как правило, приводит к образованию тератом, которые затем могут превратиться в злокачественную опухоль тератокарциномы. однако, помещая клетки тератокарциномы в эмбрион на стадии бластоцисты, они становились включенными во внутреннюю клеточную массу и часто производили нормальное химерное (т. е. состоящее из клеток разных организмов) животное. Это указывало на то, что причиной возникновения тератомы является диссонанс - взаимное непонимание между молодыми донорскими клетками и окружающими взрослыми клетками (так называемая " ниша "реципиента). | ИПСК были впервые получены в виде трансплантируемой тератокарциномы, индуцированной трансплантатами, взятыми из эмбрионов мыши. Тератокарцинома формируется из соматических клеток. генетически мозаичные мыши были получены из клеток злокачественной тератокарциномы, что подтверждает плюрипотентность клеток. оказалось, что клетки тератокарциномы способны поддерживать культуру плюрипотентных эмбриональных стволовых клеток в недифференцированном состоянии, снабжая питательную среду различными факторами. В 1980-х годах стало ясно, что пересадка плюрипотентных/эмбриональных стволовых клеток в организм взрослых млекопитающих , как правило, приводит к образованию тератом, которые затем могут превратиться в злокачественную опухоль тератокарциномы. однако, помещая клетки тератокарциномы в эмбрион на стадии бластоцисты, они становились включенными во внутреннюю клеточную массу и часто производили нормальное химерное (т. е. состоящее из клеток разных организмов) животное. Это указывало на то, что причиной возникновения тератомы является диссонанс - взаимное непонимание между молодыми донорскими клетками и окружающими взрослыми клетками (так называемая " ниша "реципиента). | ||
В августе 2006 года японские исследователи обошли потребность в яйцеклетке, как и в SCNT. Перепрограммируя эмбриональные фибробласты мыши в плюрипотентные стволовые клетки посредством эктопической экспрессии четырех транскрипционных факторов , а именно Oct4 , Sox2 , Klf4 и c-Myc, они доказали, что чрезмерная экспрессия небольшого числа факторов может подтолкнуть клетку к переходу в новое стабильное состояние, связанное с изменениями активности тысяч генов | В августе 2006 года японские исследователи обошли потребность в яйцеклетке, как и в SCNT. Перепрограммируя эмбриональные фибробласты мыши в плюрипотентные стволовые клетки посредством эктопической экспрессии четырех транскрипционных факторов , а именно Oct4 , Sox2 , Klf4 и c-Myc, они доказали, что чрезмерная экспрессия небольшого числа факторов может подтолкнуть клетку к переходу в новое стабильное состояние, связанное с изменениями активности тысяч генов | ||
[[Файл:File.png|200px|thumb|right|описание]] | |||
[[Файл: | |||
Таким образом, механизмы перепрограммирования связаны, а не независимы и сосредоточены на небольшом количестве генов. Свойства IPSC очень похожи на ЭСК. было показано, что IPSC поддерживают развитие мышей all-iPSC с использованием тетраплоидного (4n) эмбриона, наиболее строгий анализ потенциала развития. Однако некоторые генетически нормальные IPSC не смогли произвести мышей all-iPSC из-за аберрантного эпигенетического замалчивания импринтированного кластера Dlk1-Dio3 гена. Команда, возглавляемая Хансом Шолером (который открыл ген Oct4 еще в 1989 году), показала, что чрезмерная экспрессия Oct4 приводит к массивной активации гена вне мишени во время перепрограммирования, ухудшая качество IPSC. По сравнению с ОСКМ (Oct4, Sox2, Klf4 и с-ТУС), которые показывают аномальные импринтинга и дифференциация моделей, СКМ (Sox2, Klf4 и с-ТУС) создает перепрограммирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток с высоким развивающим потенциалом (почти в 20 раз выше, чем у ОСКМ) эквивалентно эмбриональных стволовых клеток, а определяется их способностью генерировать все-ИПСК мыши через тетраплоидных эмбрионов дополнения | Таким образом, механизмы перепрограммирования связаны, а не независимы и сосредоточены на небольшом количестве генов. Свойства IPSC очень похожи на ЭСК. было показано, что IPSC поддерживают развитие мышей all-iPSC с использованием тетраплоидного (4n) эмбриона, наиболее строгий анализ потенциала развития. Однако некоторые генетически нормальные IPSC не смогли произвести мышей all-iPSC из-за аберрантного эпигенетического замалчивания импринтированного кластера Dlk1-Dio3 гена. Команда, возглавляемая Хансом Шолером (который открыл ген Oct4 еще в 1989 году), показала, что чрезмерная экспрессия Oct4 приводит к массивной активации гена вне мишени во время перепрограммирования, ухудшая качество IPSC. По сравнению с ОСКМ (Oct4, Sox2, Klf4 и с-ТУС), которые показывают аномальные импринтинга и дифференциация моделей, СКМ (Sox2, Klf4 и с-ТУС) создает перепрограммирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток с высоким развивающим потенциалом (почти в 20 раз выше, чем у ОСКМ) эквивалентно эмбриональных стволовых клеток, а определяется их способностью генерировать все-ИПСК мыши через тетраплоидных эмбрионов дополнения | ||
Строка 66: | Строка 65: | ||
В 2012 году были идентифицированы другие малые молекулы (селективные цитотоксические ингибиторы плюрипотентных стволовых клеток человека-hPSCs), которые предотвращали образование тератом человеческими плюрипотентными стволовыми клетками у мышей. Наиболее мощное и селективное соединение из них (Плюризин #1) ингибирует стеароил-коа десатуразу (ключевой фермент в биосинтезе олеиновой кислоты), что в конечном итоге приводит к апоптозу. С помощью этой молекулы недифференцированные клетки могут быть избирательно удалены из культуры. Эффективной стратегией для селективного устранения плюрипотентных клеток с потенциалом тератомы является таргетинг плюрипотентных стволовых клеток-специфических антиапоптотических факторов (например, survivin или Bcl10). Однократное лечение химическими ингибиторами survivin (например, кверцетином или YM155) может индуцировать селективную и полную гибель клеток недифференцированных ВПЧ и считается достаточным для предотвращения образования тератомы после трансплантации. однако маловероятно, что какой-либо предварительный зазор, имеет возможность защитить пересадку iPSC или ESC. После селективного удаления плюрипотентных клеток они быстро восстанавливаются, возвращая дифференцированные клетки в стволовые клетки, что приводит к опухолям. это может быть связано с нарушением регуляции let-7 его целевого Nr6a1 (также известного как ядерный фактор зародышевой клетки - GCNF), эмбрионального транскрипционного репрессора генов плюрипотентности, который регулирует экспрессию генов во взрослых фибробластах после потери микроРНК miRNA. | В 2012 году были идентифицированы другие малые молекулы (селективные цитотоксические ингибиторы плюрипотентных стволовых клеток человека-hPSCs), которые предотвращали образование тератом человеческими плюрипотентными стволовыми клетками у мышей. Наиболее мощное и селективное соединение из них (Плюризин #1) ингибирует стеароил-коа десатуразу (ключевой фермент в биосинтезе олеиновой кислоты), что в конечном итоге приводит к апоптозу. С помощью этой молекулы недифференцированные клетки могут быть избирательно удалены из культуры. Эффективной стратегией для селективного устранения плюрипотентных клеток с потенциалом тератомы является таргетинг плюрипотентных стволовых клеток-специфических антиапоптотических факторов (например, survivin или Bcl10). Однократное лечение химическими ингибиторами survivin (например, кверцетином или YM155) может индуцировать селективную и полную гибель клеток недифференцированных ВПЧ и считается достаточным для предотвращения образования тератомы после трансплантации. однако маловероятно, что какой-либо предварительный зазор, имеет возможность защитить пересадку iPSC или ESC. После селективного удаления плюрипотентных клеток они быстро восстанавливаются, возвращая дифференцированные клетки в стволовые клетки, что приводит к опухолям. это может быть связано с нарушением регуляции let-7 его целевого Nr6a1 (также известного как ядерный фактор зародышевой клетки - GCNF), эмбрионального транскрипционного репрессора генов плюрипотентности, который регулирует экспрессию генов во взрослых фибробластах после потери микроРНК miRNA. | ||
[[Файл: | [[Файл:File.png|200px|thumb|left|описание]] | ||
Образование тератомы плюрипотентными стволовыми клетками может быть вызвано низкой активностью фермента PTEN, который, как сообщается, способствует выживанию небольшой популяции (0,1–5% от общей популяции) высоко опухолевых, агрессивных, инициирующих тератомы эмбриональных карциномных клеток во время дифференцировки. Выживаемость этих инициирующих тератому клеток связана с неудавшейся репрессией Nanog, а также склонностью к повышенному метаболизму глюкозы и холестерина. эти тератома-инициирующие клетки также выражали более низкое соотношение р53/Р21 по сравнению с не-опухолевыми клетками.[89] В связи с вышеуказанными проблемами безопасности, использование iPSC для клеточной терапии все еще ограничено. однако они могут быть использованы для различных других целей - в том числе для моделирования заболеваний, скрининга (селективного отбора) лекарственных средств, тестирования токсичности различных лекарственных средств | Образование тератомы плюрипотентными стволовыми клетками может быть вызвано низкой активностью фермента PTEN, который, как сообщается, способствует выживанию небольшой популяции (0,1–5% от общей популяции) высоко опухолевых, агрессивных, инициирующих тератомы эмбриональных карциномных клеток во время дифференцировки. Выживаемость этих инициирующих тератому клеток связана с неудавшейся репрессией Nanog, а также склонностью к повышенному метаболизму глюкозы и холестерина. эти тератома-инициирующие клетки также выражали более низкое соотношение р53/Р21 по сравнению с не-опухолевыми клетками.[89] В связи с вышеуказанными проблемами безопасности, использование iPSC для клеточной терапии все еще ограничено. однако они могут быть использованы для различных других целей - в том числе для моделирования заболеваний, скрининга (селективного отбора) лекарственных средств, тестирования токсичности различных лекарственных средств | ||
Строка 75: | Строка 74: | ||
Основная статья: [[Химическая биология]] § [[Химические подходы к биологии стволовых клеток]] | Основная статья: [[Химическая биология]] § [[Химические подходы к биологии стволовых клеток]] | ||
[[Файл: | [[Файл:File.png|200px|thumb|right|описание]] | ||
Используя исключительно малые молекулы, Дэн Хункуй и его коллеги продемонстрировали, что эндогенных "главных генов" достаточно для перепрограммирования клеточной судьбы. Они индуцировали плюрипотентное состояние во взрослых клетках у мышей с использованием семи мелкомолекулярных соединений. Эффективность метода достаточно высока: он смог конвертировать 0,02% клеток взрослой ткани в ИПСК, что сопоставимо с коэффициентом конверсии инсерции генов. Авторы отмечают, что мыши, полученные из Ципск, были "на 100% жизнеспособны и, по-видимому, здоровы в течение 6 месяцев". Таким образом, эта химическая стратегия перепрограммирования имеет потенциальное применение в создании функциональных желательных типов клеток для клинических применений. | Используя исключительно малые молекулы, Дэн Хункуй и его коллеги продемонстрировали, что эндогенных "главных генов" достаточно для перепрограммирования клеточной судьбы. Они индуцировали плюрипотентное состояние во взрослых клетках у мышей с использованием семи мелкомолекулярных соединений. Эффективность метода достаточно высока: он смог конвертировать 0,02% клеток взрослой ткани в ИПСК, что сопоставимо с коэффициентом конверсии инсерции генов. Авторы отмечают, что мыши, полученные из Ципск, были "на 100% жизнеспособны и, по-видимому, здоровы в течение 6 месяцев". Таким образом, эта химическая стратегия перепрограммирования имеет потенциальное применение в создании функциональных желательных типов клеток для клинических применений. |