定义
DEFINITION

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSC),是将特定转录因子一系列诱导因子导入到成熟体细胞中,并重编程为具有类似胚胎干细胞特征的一种多能干细胞

发展历程
DEVELOPMENT PROCESS OF iPSCs
2006年
2006

日本京都大学科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)团队借助病毒载体将24个基因导入小鼠的成纤维细胞,结果发现4个转录因子Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4能诱导成纤维细胞形成iPSCs。

2008年
2008

Nakagawa等人将转录因子组合中的c-Myc因子去除,成功诱导获得了不发生肿瘤变化的iPSC。目前认为只有转录因子Oct3/4 被认为是必不可少的,而Sox2、c-Myc 和 Klf4则被认为是可以替代的转录因子。

2009年
2009

同济大学高绍荣教授团队首次证明了:通过四倍体囊胚注射可以获得完全由iPSC来源的小鼠。这是iPSC具有类似于胚胎干细胞的真正多能性的里程碑事件。

2011年
2011

美国宾夕法尼亚大学Edward E. Morrisey团队通过RNA 水平的重编辑可高效快速的将小鼠和人成体细胞重编程为iPSC,避免了由于外源因子插入基因组而导致的成瘤风险。

2012年
2012

诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓,英国科学家约翰·戈登和日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)因“发现成熟细胞可被重新编程为多功能能干细胞”而得获“诺贝尔生理学或医学奖”。

2014年
2014

日本完成世界首例iPSC移植手术,用于治疗老年黄斑变性。

2017年
2017

韩国仁济大学Jung-Woog Shin团队等发现机械牵张刺激能够提高重编程的效率。

Paul Liu等证实与成纤维细胞亚克隆相比,iPSC不包含更多的基因组变异,这表明iPSC重编程不具有诱变性。

北京大学邓宏魁教授团队次构建出潜能扩展的多能干细胞,获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育的潜能。

2019年
2019

美国明尼苏达州梅奥诊所眼科的Gandhi等人证实可用于临床使用的人纤维蛋白原可替代层粘连蛋白用于iPSCs的生长、扩增和分化,且其分化效率提高了37%。

2022年
2022

北京京大学生命科学学院、北大-清华生命联合中心邓宏魁研究团队首次在国际上报道了使用化学小分子诱导人成体细胞转变为多能干细胞的突破性成果。

同济大学高绍荣课题组揭示由扩展多能干细胞(EPS)构建的类胚胎发育缺陷原因并利用EPS产生的双胚层结构结合四倍体滋养外胚层细胞获得可育小鼠。

2023年
2023

1月9日,北京大学邓宏魁研究组、中国医学科学院/北京协和医学院彭小忠研究组发了一个全新的胰岛移植策略,有效支持人多能干细胞分化的胰岛细胞在体内存活、功能成熟以及功能长期维持,解决干细胞治疗糖尿病的关键难题。

2024年
2024

上海长征医院的殷浩教授团队和中国科学院的程新教授团队首次使用干细胞技术培育自体胰岛组织,治愈了一名2型糖尿病患者,该患者33个月来无需胰岛素注射。

北京大学和中国科学院的团队成功将人多能干细胞诱导分化为成熟的胰岛细胞。这项研究有助于更有效地制备功能成熟的胰岛细胞,为未来糖尿病的细胞替代治疗提供了高质量的细胞来源。

 

潜在应用领域
POTENTIAL APPLICATION AREAS

iPSC具有多向分化和强大自我复制潜能,在一定条件下可以分化成多种功能细胞,且可以在体外培养获得数百万甚至数十亿的临床相关表型细胞,如心肌细胞、神经元细胞、胰岛细胞、血细胞、骨细胞等,常见的应用方向包括神经退行性(如帕金森、渐冻症)、免疫系统(如骨关节炎、脊髓损伤)、代谢系统(如糖尿病、肝硬化)、眼科类(如视网膜黄斑变性)、生殖系统消化系统泌尿系统呼吸系统等疾病,以及对新冠肺炎的治疗和后遗症的恢复,这些应用方向都有在进行中。

人们对基于iPSC的细胞治疗寄予了无限期待,也取得了显著的进展。

干细胞领域

 

干细胞应用方向