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[转载]干细胞新技术或令肝移植成历史
xuxiaxx 2011-10-17 08:36
英国科学家研发出一种干细胞新技术,能够培育出正常运转的肝脏细胞,可能终将使患者免于昂贵而又风险极高的肝脏移植。   由英国桑格研究所和剑桥大学牵头的研究团队使用尖端技术,修正了从患者皮肤切片中提取的干细胞的基因突变,然后再将它们培育成新的肝脏细胞。   研究人员将新培育的肝脏细胞植入小鼠体内,结果证明它们能够正常运转。   桑格研究所所长艾伦·布拉德利说:“我们研发出了标靶基因和修正患者细胞缺陷的新方法。”   布拉德利在研究成果发布会上说,这是第一项取得成功的此类技术,除了基因修正之外,它不会留下任何基因操控的痕迹。他还说:“虽然尚处于初期阶段,但如果这项技术能够用于治疗,可能会给患者带来极大的福音。”   干细胞是人体内的“主细胞”,是其他所有细胞的源头。这项研究以两种主要干细胞为重点,一种是从胚胎中提取的胚胎干细胞,另一种是对普通皮肤细胞或血液细胞重新编程得到的重组干细胞,也被称为诱导多能干细胞(iPS)。   今天公布的研究成果已经发表在英国《自然》周刊上。在研究过程中,这个英国团队从“α-1抗胰蛋白酶”发生变异的患者身上提取了皮肤细胞。α-1抗胰蛋白酶负责制造一种抗炎症的蛋白质。   α-1抗胰蛋白酶发生变异后,肝脏便无法正常释放出这种蛋白质,导致它堆积在肝脏,最终导致肝硬化和肺气肿。研究人员称,这是一种最常见的遗传性肝肺疾病,大约每2000个拥有北欧血统的人当中就有一个人患病。   在提取了皮肤细胞后,科学家们将它们重组成干细胞,然后用一种被称为“分子剪刀”的技术准确无误地剪下它们的基因组,再用一种名为piggyBac的DNA运载工具插入正常版本的基因。   用剩下的piggyBac序列将从细胞中移除,然后将细胞清洗干净,使之能够被转化为肝脏细胞,而基因修正部位不会残留任何DNA损伤的痕迹。   参加这项研究的剑桥大学呼吸生物学教授戴维·洛马斯在发布会上对记者说:“我们后来将这些细胞转化成了人类肝脏细胞并将它们植入小鼠体内,结果证明它们能够正常运转。”   研究人员指出,这项技术可能还需要5到10年才能在肝病患者身上进行正式临床试验,不过一旦成功的话,肝脏移植就将成为历史。肝脏移植手术既昂贵又复杂,为了确保新器官不受排斥,手术患者需要终生服药。 来源: http://news.xinhuanet.com/world/2011-10/15/c_122161556.htm
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诱导干细胞之惑
acthinker 2011-10-10 11:15
干细胞研究点燃了科学家和医学家对再生医学的梦想。上世纪末实现胚胎干细胞体外培养后,专业人员和政府都对此给予厚望。可是后来遇到一些障碍。生物 伦理者和保守派将胚胎干细胞研究看成是对生命伦理的巨大挑战,这些活动促使干细胞研究的最大阵营---美国的政府在法律上限制了干细胞研究的开展。因为当 时科学家以为除了胚胎干细胞,成体干细胞不具有多能性,所以干细胞研究受到了很大迟滞。 败也萧何,成也萧何。正是在这一压力之下,干细胞科学家分成两个队伍,将工作开展到新的战场。一个队伍主要研究成年个体内是否存在干细胞,这些干细胞是否 具有多能性;另一个队伍的想法更加大胆,分化的细胞是否能够变成全能性的干细胞。生命总是这么奇妙,这两个队伍在各自战场上都取得了胜利。先是成体干细胞 科学家在大脑,心脏,及身体其他部位几乎都发现了成体多能干细胞的存在,在上世纪末到新世纪初这只队伍可谓捷报频传。另一只队伍更是妙手回春,居然能够把 各种分化的细胞都转化成全能干细胞,而且最后居然神到不用基因只要重组蛋白就能达到。所以这只队伍的战利品有了一个很流行的名字-iPS(诱导多能干细 胞)。看这名字,起名的科学家还是比较严谨的,根据他们已取得的结果,其实可以叫做iTS(诱导全能干细胞)。 问题来了。iPS科学家之所以要发明iPS,是因为法律限制了胚胎干细胞的获得,科学家不得已才开发人造iPS。现在adult stem cell的科学家的结果则表明,身体大多数地方都存在多能干细胞,至少是定向干细胞,那么还要iPS做甚?干细胞研究的两大问题,一个是干细胞的获得,一 个是干细胞的定向分化。这么多年科学家从两个不同方向解决了来源的问题。就目前形势来看,iPS阵营的科学家占据绝对上风,可谓风光满面。《自然-方法》 杂志更是将其定为年度方法。可是iPS真的那么好吗? 消费者买宝石都知道买天然的好。尽管iPS能够发育成一个个体,可是该个体的健康程度并未得到时间的有效检验。最新的基因谱分析也论证了iPS和天然的细 胞存在很多差别。如果有两样产品放在病人面前,一个是iPS,一个是adult stem cell或者adult pluripotent cell,识货的都知道哪个安全。 为何科学家不把主要战场放在内源干细胞,研究内源干细胞的增殖和分化机制,实现内源干细胞提取分离方法的成熟稳定和体外培养技术? 其实横亘在实验室和临床使用干细胞的另一大技术问题是干细胞的培养。也就是在保持多能性前提下从一个克隆扩增到可以使用的细胞量的问题。如果解决不了这个 问题,任何应用都是空谈。 那么为何在领域内却没有将这些问题提到重要位置?却要花很多钱用于远观可以近看不然的iPS上面呢?如果要说,那只能说目前从正面攻克该问题还很困难,而 要从侧面进行。iPS研究或许就是一个侧面吧。 (作于2010年01月02日)
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国际科研动态与进展 10月9日
xupeiyang 2011-10-9 15:41
在胚胎干细胞、记忆、减肥、戒烟、艾滋病、自闭症等方面取得进展。 · 2011新科诺奖得主最新Cell“快照”文章 (10-9) · 2011诺奖得主发中国高影响因子期刊文章 (10-9) · Nature重大成果:克隆人类三倍体胚胎干细胞 (10-9) · Cell杂志最受关注十篇文章(10月) (10-9) · 脑部特殊褶皱有助准确记忆 (10-9) · 意科学家发现计算尸体死亡时间的“内置时钟” (10-9) · 美国科学家发现迷幻蘑菇可改变人类性格 (10-9) · 科学家发现细菌可将尿液转化成燃料 (10-9) · 美研究显示绿茶成分可能有助减肥 (10-9) · 野靛碱药物有助于戒烟 (10-9) · 研究显示人们清晨时光最愉悦 (10-9) · 避孕针或令女性患艾滋病风险加倍 (10-9) · “非入侵的”栽培种?买家要小心 (10-9) · 创制具有自闭症行为的小鼠 (10-9) · 以细胞特异性的基因疗法治疗色素性视网膜炎 (10-9) · Cell专辑:牛人热议人类遗传学 (10-8) · Twitter作为全世界的一个情绪反映 (10-8) · 研究称诺贝尔奖得主名利双收并可能延年益寿 (10-8) · 科学家称成功研制艾滋病疫苗 将进行人体试验 (10-8) · 胰腺癌基因治疗新进展 (10-7) · 科学伉俪Nat Neurosci新文章解析表观遗传 (9-30) · 诺奖得主2011连发Science、Nature文章 (9-30) · 多篇Nature公布重大突破:著名靶标分子详解 (9-30) · Nature:第一个爬行动物基因组公布 (9-30) · 全能抗病毒药研发寻求突破 (9-30) · 我的美丽基因组 (9-30) · 美用细菌菌株“藏”机密信息 谍报、防伪两不误 (9-30) · 科学家研制出“人造小脑” 在老鼠身上试验成功 (9-30) · 美科学家成功利用蛆虫治疗糖尿病患者伤口 (9-30) · “脂肪仓库”物流紊乱导致肥胖 (9-30) · 科学家称研制出预防艾滋病疫苗 将进行人体试验 (9-30) · 研究称男性更易患结肠癌 (9-30) · 多喝咖啡可能导致幻听 (9-30) · Nature不可不读的论文:细胞吞噬新机制 (9-29) · 同一团队9月两篇Cell文章:人类表观基因组学 (9-29) · Cell:哈佛著名研究员解析信号调控 (9-29) · 美国科学家提出肿瘤治疗新方案 (9-29) · 美科学家研发超光滑材料可自我愈合清洁 (9-29) · 不连贯睡眠可能会损害长期记忆 (9-29) · 合成生物学的诱惑 (9-29)
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人为什么不能永生?
热度 8 duke01361 2011-10-2 08:21
理论上讲,人和所有的动物均有“永生”的潜能。“永生”就是长生不死。为什么要这么讲?因为包括人在内的动物均具有“永生”的“干细胞”。目前看来,似乎所有的组织均含有“干细胞”,包括高度分化的神经细胞以及牙齿都已经发现存在着“干细胞”。干细胞是一种“全能”的细胞,可以通过有丝分裂补充特定组织的细胞数目,并且可以分化,获得所在组织的功能,更有甚者,干细胞可以自我更新(Self renew),生成更多的干细胞。 干细胞的来源主要分为两种,一种是存在于成年组织中的“组织干细胞”,一种则是源于“受精卵”或“胚细胞”的“胚胎干细胞”。这些干细胞和祖先细胞( progenitor cells )一起可以负责对肌体进行修复。 目前,干细胞的采集主要利用脐带血( umbilical cord blood )和骨髓( bone marrow )为材料。现有的技术已经能够在体外对干细胞进行离体培养、诱导分化成肌肉、神经细胞等。现在,干细胞治疗已经逐渐成为临床治疗的一种常规方法。 既然哺乳动物均具有 “全能”(totipotent)和“多能”(pluripotent)的干细胞,而且这些干细胞又可以通过“非对称性复制”( Obligatory asymmetric replication )和“随机”分化(Stochastic differentiation)进行自我更新(Self-Renew),那么理论上讲,哺乳类动物的组织自然可以通过自我补充和自我更新而生生不息地永久存在下去。 那么为什么人类和其他哺乳类生物不能“永生”? 造成人和其他哺乳类生物个体死亡的原因 此段约含有三千字(请参见 《每个人的医学》第一章,化学工业出版社,2007年6月出版) 人类衰老的机制 此段约含有三千字(请参见 《每个人的医学》第一章,化学工业出版社,2007年6月出版) 人类衰老研究的更新(Update) 衰老(Ageing/Aging英国英语/美国英语)是指随着时间的迁移,人体身体状态、心理结构等等会出现的一系列变化,这种变化体现出多样性。衰老往往和死亡有关,估计每天有十万人死于和衰老有关的健康问题。 衰老的细胞 1961年,Leonard Hayflick 提出了一个以他的姓氏命名的假说,即 Hayflick Limit 。这个假说描述了一种细胞衰老与细胞分裂之间的定量关系。即衰老的细胞并不能永远地进行有丝分裂(Mitosis)。结果会使得所在组织应为细胞数目的减少而转向“衰老”, Hayflick Limit 表明,人体组织、器官的衰老可以起因于“细胞衰老”,由于衰老的细胞不能无限制地进行“有丝分裂”,导致所在组织和器官的细胞“数目”减少。 组织的衰老可以起因于组织细胞的死亡,而组织干细胞则可以补充死亡的细胞.... 我们上面讲到的“干细胞”对肌体修复的贡献可能只能在青年时期维持5年左右的时间(大约出现在从20岁开始到25岁的5年时间里)。过了这几年,通过“干细胞”的“修复”能力明显不敌细胞衰老死亡的进程。 处于这个年龄之后的肌体会随着时间的迁移慢慢进入老化阶段,表现对逆境应答能力下降;肌体自我平衡能力降低(阴阳失衡),以及容易罹患各种疾病。这种改变似乎在不经过人为干预的情况下是一种“不可逆”的过程,这个过程直接延续到“死亡”! 与衰老有关的基因 1、pha-4 最初在线虫中被发现,与线虫热量管理有关 2、NF-Kappa-B 最初在小鼠中被发现,抑制该基因产物的活性,可以明确改善小鼠的衰老 3、有丝分裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase) 这个基因产物与上文所描述的干细胞修复受损肌肉组织的活动有关 如何人为“干预”衰老进程? 显然,很多迹象表明衰老并不是不能避免的。 1、养生 2、“长生不老”药物的研发 现在已经在动物实验中发现了一些药物或食物添加剂可以影响这些实验动物的衰老进程。但是,类似的研究还没有人体方面的数据。 (1) Resveratrol 综合现有的研究成果,人们发现红色葡萄中含有一种化学物质可以不同程度地延长酵母、线虫、果蝇和一种鱼的预期寿命。这种物质对于上述模式生物的寿命的延长时间差不多在30%到60%,也就是说,如果该种生物的寿命为1年,那么使用从红葡萄中提取的这种化学物质差不多可以使他们活到1年4个月到1年6个月的时间。假如这种物质对人也有效果的话,那么我们可以类推它会有可能使一名本来只能活到60岁的人活过78岁或者活过96岁!这已经是非常惊人的预期了!(看来食用红葡萄及其产品,包括饮用红葡萄酒等可能真的有望延长一个人的寿命)。我们说的这种来自红葡萄的化学物质已经被定名为: Resveratrol 。 尽管有数据表明 Resveratrol 并不能延长健康老鼠的预期寿命,但是却表明可以有效预防与老鼠衰老的衰弱及某些疾病的发生。很鼓舞人心! Resveratrol 可以影响到与“热量”(卡路里)管理的基因SRT-1的生物学功能。这间接证实了,热量的不适当摄入有可能影响人类寿命! (2)重水(Heavy Water) 小剂量重水可以延长果蝇的预期寿命,效果和 Resveratrol 差不多。但是,绝对不能大剂量服用重水,大剂量重水会产生严重的毒副作用。 (3) 乙酰-L-肉毒碱( acetyl-L-carnitine )和alpha-脂酸( alpha-lipoic acid ) 2002年美国加州大学伯克利分校的研究人员发现,给老年老鼠联用乙酰-L-肉毒碱( acetyl-L-carnitine )和alpha-脂酸( alpha-lipoic acid )可以明显帮助这些衰老的老鼠出现“返老还童”的效果!主要表现在:服用上述物质的衰老老鼠表现出脑功能的明显改善,这些老鼠精力旺盛,仿佛年轻老鼠一样! (4)MK-677 这种药物已经被证实可以降低年龄在60岁到80岁老人的肌肉萎缩 (5) Rapamycin 这是一种免疫抑制剂。最初被用于抑制异体器官移植过程中宿主抗移植物反应。这种药物可以延长小鼠的预期寿命,效果和 Resveratrol 差不多。 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=218980do=blogid=593691
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从老鼠胚胎得到单倍体胚胎干细胞(CNS翻译练习)
pkucarer4300 2011-9-15 10:35
从老鼠胚胎得到单倍体胚胎干细胞 大多数动物是双倍体,但也有全单倍体或雄性单倍体(如蜜蜂和蚂蚁)物种被报道。复杂生物的双倍体基因组限制了生物医学模式生物如老鼠等的遗传学操作。 为了解决这个问题,在鱼类中用实验手段诱导了单倍体。对斑马鱼以开展了单倍体发育的遗传学筛选。最近,青鳉鱼(Oryzias latipes)单倍体多能干细胞系也已建立。 相反的,哺乳动物的单倍体似乎与发育的兼容性较差。虽然单倍体细胞可以在孤雌生殖的小鼠胚胎卵圆柱期被观察到,胚胎中大多数生存的细胞将成为双倍体。这里我们描述了单倍体小鼠胚胎干细胞并展示了它们在正向遗传筛选中的应用。 Derivation of haploid embryonic stem cells from mouse embryos. Leeb M , Wutz A . Wellcome Trust Centre for Stem Cell Research, University of Cambridge, Tennis Court Road, Cambridge CB2 1QR, UK. Abstract Most animals are diploid, but haploid-only and male-haploid (such as honeybee and ant) species have been described. The diploid genomes of complex organisms limit genetic approaches in biomedical model species such as mice. To overcome this problem, experimental induction of haploidy has been used in fish. Haploid development in zebrafish has been applied for genetic screening. Recently, haploid pluripotent cell lines from medaka fish (Oryzias latipes) have also been established. In contrast, haploidy seems less compatible with development in mammals. Although haploid cells have been observed in egg cylinder stage parthenogenetic mouseembryos, most cells in surviving embryos become diploid. Here we describe haploid mouse embryonic stem cells and show their application in forward genetic screening. Nature. 2011 Sep 7. doi: 10.1038/nature10448.
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国际科研动态与进展 8月31日
xupeiyang 2011-8-31 09:51
在胚胎干细胞、细胞衰老、类风关、癌症、HIV、流感等方面取得研究进展。----许博主 · F1000不可错过的论文:吸引“眼”球的RNA (8-31) · Nature:决定胚胎干细胞命运的lincRNA (8-31) · 8月Science杂志最受关注的文章(生物类) (8-31) · 如何追踪进入活组织的干细胞(一) (8-31) · PNAS:一种降压药可延缓细胞老化 (8-31) · 纳米温度计可测量单个细胞温度 (8-31) · 类风湿性关节炎致病机理揭开 (8-31) · 英发现将癌细胞“饿死”的方法 (8-31) · 诺贝尔奖获得者:艾滋病病毒为何无法根除 (8-31) · 能否抗流感 基因说了算 (8-31) · 美科学家成功重新设计细菌中的蛋白质制造 (8-31) · 慢性应激引起DNA损伤机理揭开 (8-31) · 神奇细菌吃报纸产丁醇 (8-31) · 过半数精神分裂症病因源于基因突变 (8-31) · 前沿研究表明:脸蛋漂亮的人天性自私? (8-31) · 研究显示银屑病与中风有关联 (8-31) · Science:基因分型发现癌基因 (8-30) · 两篇Nature文章:控制登革热的新方法 (8-30) · 34亿年前地球已存在微生物 (8-30) · 小鼠大脑皮层基因活性图谱问世 (8-30) · 新成像技术有助阐明细胞增长方式 (8-30) · 英研究者发现是否易得感冒决定因素在于基因 (8-30) · 阎海:追踪难以捉摸的脑癌“杀手” (8-30) · 微生物基因组测序的应用 (8-29) · 美生物学家研制人造生命体助人类殖民火星 (8-29) · 实验室中再现光合作用“最优路径” (8-29) · 一种小核糖核酸与脑神经形成有关 (8-29) · 研究揭开高脂肪诱发糖尿病机理 (8-29) · 蚕蛾有可能成为毒品缉私员 (8-29) · 寄生虫会影响老鼠行为 甚至不惧怕猫 (8-25) · 科学家发现与细胞代谢异常有关蛋白 (8-25) · 英国发现能阻止乳腺癌恶化的天然分子 (8-25) · 科学家发现斑胸草雀存在同性恋行为 且互相忠贞 (8-25) · 结婚离婚都会长胖 (8-25) · 压力过大催生白发 高压影响色素生成 (8-25) · 地球上有多少物种?870万种 (8-25) · 加入可降低胆固醇食物的膳食比低饱和油脂膳食更能降低LDL (8-25) · Cell出版社推出全新期刊:Cell Reports (8-24) · 8月12日《科学》杂志精选 (8-24) · 科学家尝试用干细胞培育心脏“零件” (8-24)
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国际科研动态与进展 8月17日
xupeiyang 2011-8-17 11:48
近日,在癌症、干细胞、大脑、高血压等方面取得研究成果。----许博主 · Science、Cell子刊两篇文章聚焦前列腺癌 (8-17) · 干细胞鼻祖Nature子刊破除胚胎干细胞致癌性 (8-17) · 国际组织对能适应极端条件的拟南芥基因组进行测序 (8-17) · 科学家称人脑进化已达极限未来或将萎缩 (8-17) · 氢被发现是热液喷孔生物共生体系的又一能量来源 (8-17) · 科学家提出期刊“撤销指数”概念 (8-17) · 牙釉质形成的关键蛋白亮相 (8-17) · 摄取盐分过多导致高血压有内因 (8-17) · 美发现夜盲症基因的重要作用 (8-17) · “纹身”贴纸 监控脑波 (8-17) · 美科学家研制可粘皮肤上的超薄电路 (8-17) · “生命是天外来客”假说有了直接证据 (8-17) · 癌症研究世界级大师发Cell,Nature重要文章 (8-16) · 韩国发现适应极限环境植物基因 (8-16) · 吸烟女性患心脏病几率高于男性 (8-16) · 肿瘤抑制基因功能的一个连续模型 (8-16) · 英将自然界中不存在的氨基酸加入线虫体内 (8-16) · 以色列舍巴科学家发现抗胰腺癌蛋白质 (8-16) · 奥地利研究人员研发出真菌降解塑料方法 (8-16) · “勿忘我”汁液有助镇静和抗抑郁 (8-16) · 研究人员发现成人大脑能调控新生神经元数量 (8-16) · 香蕉皮能净化水中重金属污染 (8-16) · Nature:大西洋鳕鱼的奇怪免疫系统 (8-16) · 8月5日《Cell》杂志研究精选目录 (8-15) · 15分钟检测 华裔杰青Nature子刊获技术突破 (8-15) · Nature、Cell多篇文章解析癌症相关miRNA (8-15) · 日本山中伸弥教授开发iPS技术首获美国专利 (8-15) · 美利用基因疗法治愈白血病 或为治癌症换思路 (8-15) · 美研究表明学前儿童数学能力与数字感相关 (8-15) · 研究显示海上风电场有利于海洋生物多样性 (8-15) · 基因差异对智力影响达50% (8-15) · 服用大豆补充剂不能减轻女性更年期症状 (8-15) · 英研究人员发现判断健康受精卵方法 (8-15) · 德国科学家称蜘蛛丝可用于制造人造皮肤 (8-15) · 陨石中发现DNA结构 生命或起源于宇宙深处 (8-15) · 美国研制出一种全新抗病毒药 (8-15) · 日揭开运动使大脑重返年轻之谜 (8-15) · 科学家发现29个多发性硬化症变异基因 (8-15) · 俄找到支原体传染能力强原因 (8-15) · 西安学者发现“白血病前期”检测和靶向治疗突破点 (8-15)
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生殖细胞词典(A Dictionary of Germ Cells)
sunsong7 2011-7-28 16:46
这里整理几个与生殖细胞相关的概念分享于此: 生殖细胞(germ cell): 是多细胞生物体内能繁殖后代的细胞的总称,包括从原始生殖细胞直到最终已分化的生殖细胞。此术语由A. Engler和K.Prantl于1897年提出以与体细胞(somatic cells)相区别。 受精卵(zygote): 精子与卵子在输卵管里奇迹般地会合后,形成一个受精卵,生命开始了。卵子受精后即开始有丝分裂,并在一边分裂的同时一边向子宫腔方向移动。 桑椹胚(morula): 卵裂及胚泡的形成是受精卵在由输卵管向子宫运行中进行的。受精后26~30小时开始卵裂,每10~12小时进行一次卵裂,在分裂成12-32个细胞的实心团,称桑椹胚,桑椹胚时期称为桑椹期(morula stage),桑椹期细胞具有发育全能性。 内细胞团(inner cell mass,ICM): 桑椹胚进一步发育,细胞开始出现分化,聚集在胚胎一侧,个体较大的细胞,称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,而沿透明带内壁扩展和排列的,个体较小的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胚膜和胎盘。    囊胚(blastocyst): 随着胚胎的进一步发育,胚胎的内部开始出现了含有液体的囊胚腔,这个时期有空腔的胚胎叫做囊胚。囊胚进一步扩大,会导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来,这个过程叫做孵化(hatching);囊胚中所有细胞都没有开始分化,这个阶段之后胚胎开始出现分化。 胚胎干细胞(embryonic stem cells ,ES细胞)是指当受精卵分裂发育成囊胚时内细胞团(InnerCellMass)的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。 原肠胚(gastrulae): 囊胚或胚盘形成后,胚胎进入原肠期(gastrulation)产生内中外三胚层(tridermisch),外胚层(ectoderm)、内胚层(entoderm)中胚层(mesoderm)是多数动物的特点。这三个胚层分别代表了三种不同组织类型,统称为原生胚层(primordial germ layer),从不同胚层以及不同胚层间的相互作用,早期胚的各器官预定区便显示出来。 原始生殖细胞(Primordial germ cells,PGCs): 在个体发生中,脊椎动物原肠胚期的内胚层中存在有原始生殖细胞,在发育中迁移到到正在发育的生殖嵴处并分化为精原细胞(spermatogonium)或卵原细胞(oogonia),与生殖嵴的中胚层细胞共同组成睾丸或卵巢。 生殖干细胞(germ stem cells): 精原细胞和卵原细胞可被称为生殖干细胞,具有无限增殖能力和分化全能性; 生殖母细胞(gametocyte): 生殖干细胞发育过程中分裂和分化形成生殖母细胞,包括初级精母细胞(primary spermatocyte,)与形成初级卵母细胞(primary oocyte);哺乳动物卵巢内卵原细胞增殖及形成卵母细胞都是在胎儿出生前或出生后不久完成的,出生后卵母细胞数目不再增加,只会不断减少。精原细胞产生精母细胞,进入成熟分裂,理论上一个精原细胞通过数次细胞分裂,可形成上百个初级精母细胞。 配子(gamete): 生殖母细胞成熟后进行减数分裂(meiosis)形成配子。初级精母细胞经过第一次减数分裂后形成次级精母细胞,再经过第二次减数分裂形成精细胞。精细胞经过变形最终形成精子(sperm)。初级卵母细胞完成生长后,要进行两次成熟分裂。第一次成熟分裂为减数分裂,形成一个次级卵母细胞和一个体积很小的第一极体(polocyte);第二次成熟分裂为普通有丝分裂方式,形成一个卵细胞(ovum)和一个第二极体。 极体(polar body)是 动物卵母细胞减数分裂形成卵细胞的时候产生的的副产物,只含少量的细胞质,退化,不参与胚胎发育。
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胚胎干细胞治疗黄斑变性研究进展文献分析与知识发现
xupeiyang 2011-1-5 14:45
美国批准用胚胎干细胞医治眼病试验 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/11/240557.shtm Stem cells could help blind patients to see within six weeks http://www.independent.co.uk/news/science/stem-cells-could-help-blind-patients-to-see-within-six-weeks-2140301.html http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/1?WEB1mOWEB10O00d000j10020001000h00100090000 26 documents semantically analyzed Top Years Publications 2009 9 2010 6 2007 3 2006 3 2011 1 2008 1 2005 1 2002 1 2001 1 Top Countries Publications USA 12 United Kingdom 5 Japan 2 Germany 2 Australia 1 Israel 1 Brazil 1 Top Cities Publications London 4 Bethesda 3 Los Angeles 1 New York City 1 Kobe 1 Jerusalem 1 Santa Barbara 1 Newcastle upon Tyne 1 Portland, USA 1 San Francisco 1 Catanduva 1 Boston 1 Worcester 1 Salt Lake City 1 Omaha 1 Kyoto 1 Wrzburg 1 Cologne 1 1 2 Top Journals Publications Stem Cells 3 Hum Mol Genet 2 Invest Ophthalmol Vis Sci 1 Stem Cell Res 1 Pigment Cell Melanoma Res 1 Can J Ophthalmol 1 Transplantation 1 J Genet 1 Plos One 1 Cell Stem Cell 1 Bmc Med 1 Arq Bras Oftalmol 1 Crit Rev Biomed Eng 1 Exp Neurol 1 Prog Retin Eye Res 1 Sci Am 1 J Clin Invest 1 Method Enzymol 1 Cloning Stem Cells 1 Methods Mol Biol 1 1 2 1 2 3 ... 19 Top Terms Publications Macular Degeneration 26 Stem Cells 24 stem cell development 23 stem cell differentiation 23 Retinitis 22 Retinaldehyde 22 Embryonic Stem Cells 21 Pigmentation 19 pigmentation 19 Retinal Pigments 18 Humans 18 Pigment Epithelium of Eye 17 Animals 16 Photoreceptors 15 pigment cell differentiation 14 Epithelium 14 Cell Differentiation 12 Retinal Diseases 11 Transplants 10 Stem Cell Transplantation 10 1 2 3 ... 19 1 2 3 ... 7 Top Authors Publications Klimanskaya I 2 Miller S 1 Strunnikova N 1 Maminishkis A 1 Barb J 1 Wang F 1 Zhi C 1 Sergeev Y 1 Chen W 1 Edwards A 1 Stambolian D 1 Abecasis G 1 Swaroop A 1 Munson P 1 Tsang S 1 Wang N 1 Tosi J 1 Kasanuki J 1 Chou C 1 Kong J 1 1 2 3 ... 7 http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/edit_b.cgi?refresh=TID=14563 Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature A-query: embryonic stem cells and macular degen... C-query: light-sensitive retina cells The B-list contains title words and phrases (terms) that appeared in both the A and the C literature. 0 articles appeared in both literatures. The results of this search are saved under id # 14563 and can be accessed from the start page after you leave this session. There are 64 terms on the current B-list ( 24 are predicted to be relevant), which is shown ranked according to predicted relevance. The list can be further trimmed down using the filters listed in the left margin. To assess whether there appears to be a biologically significant relationship between the AB and BC literatures for specific B-terms, please select one or more B-terms and then click the button to view the corresponding AB and BC literatures. Use Ctrl to select multiple B-terms. job id # 14563 started Wed Jan 5 02:19:04 2011 Max_citations: 50000 Stoplist: /var/www/html/arrowsmith_uic/data/stopwords_pubmed Ngram_max: 3 14563 Search ARROWSMITH A A_query_raw: embryonic stem cells and macular degenerationWed Jan 5 02:19:34 2011 A query = embryonic stem cells and macular degeneration started Wed Jan 5 02:19:34 2011 A query resulted in 26 titles 14563 Search ARROWSMITH C C_query_raw: light-sensitive retina cells Wed Jan 5 02:19:47 2011 C: light-sensitive retina cells 385 A: pubmed_query_A 26 AC: ( embryonic stem cells and macular degeneration ) AND ( light-sensitive retina cells ) 0 C query = light-sensitive retina cells started Wed Jan 5 02:19:49 2011 C query resulted in 385 titles A AND C query resulted in 0 titles 64 B-terms ready on Wed Jan 5 02:19:58 2011 B-list on Wed Jan 5 02:27:29 2011 1 visual function 2 model retinitis pigmentosa 3 retinitis pigmentosa 4 photoreceptor cell 5 retinal pigment epithelium 6 photoreceptor 7 pigment epithelium 8 retinal pigment 9 human retinal pigment 10 visual 11 stem cell 12 retinal disease 13 retinal cell 14 pigment 15 retina 16 retinal 17 epithelium 18 mouse model 19 degeneration 20 rescue 21 eye 22 cell survival 23 role retinal 24 mouse http://arrowsmith.psych.uic.edu/cgi-bin/arrowsmith_uic/show_sentences.cgi Start A-Literature C-Literature B-list Filter Literature AB literature B-term BC literature embryonic stem cells and mac... visual function light-sensitive retina cells 1: Transplantation of Reprogrammed Embryonic Stem Cells Improves Visual Function in a Mouse Model for Retinitis Pigmentosa.2010 Add to clipboard 2: Human embryonic stem cell-derived cells rescue visual function in dystrophic RCS rats.2006 Add to clipboard 1: Visual function in mice with photoreceptor degeneration and transgenic expression of channelrhodopsin 2 in ganglion cells.2010 Add to clipboard 2: 2009 Add to clipboard 3: Restoration of visual function in retinal degeneration mice by ectopic expression of melanopsin.2008 Add to clipboard 4: Effects of potent inhibitors of the retinoid cycle on visual function and photoreceptor protection from light damage in mice.2006 Add to clipboard 5: The retinal pigment epithelium in visual function .2005 Add to clipboard
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胚胎干细胞医治眼病研究进展与信息分析
xupeiyang 2010-11-23 16:55
美国批准用胚胎干细胞医治眼病试验 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/11/240557.shtm http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/1?WEB1mOWEB10O00d000j10020001000h00100090000 eyes and embryonic stem cells 612 documents semantically analyzed 1 2 Top Years Publications 2009 87 2006 59 2007 58 2010 53 2008 47 2005 39 2004 37 2003 37 2002 23 1998 23 2001 21 2000 19 1997 18 1995 18 1994 13 1999 12 1996 11 1992 8 1993 5 1990 4 1 2 1 2 Top Countries Publications USA 264 Japan 77 United Kingdom 47 Germany 37 China 28 Canada 16 Spain 16 France 15 Australia 12 Switzerland 11 Sweden 9 Italy 8 Brazil 7 Israel 5 South Korea 4 Netherlands 4 Poland 3 Hong Kong 3 Russia 3 Finland 2 1 2 1 2 3 ... 10 Top Cities Publications Boston 23 London 22 Seattle 22 Guangzhou 15 New York City 12 Kyoto 12 Los Angeles 11 Baltimore 11 Omaha 11 Kobe 10 Gifu, Japan 9 Cambridge 9 Edinburgh 8 Toronto 8 Cambridge, USA 8 Tokyo 7 Houston 7 Bethesda 6 Basel 6 Birmingham, USA 6 1 2 3 ... 10 1 2 3 ... 10 Top Journals Publications Development 37 Dev Biol 23 Invest Ophth Vis Sci 20 Stem Cells 19 J Neurosci 16 Exp Eye Res 15 Mol Vis 14 Brain Res 14 Invest Ophthalmol Vis Sci 13 Dev Dynam 11 P Natl Acad Sci Usa 11 Cell 10 J Comp Neurol 10 Glia 9 J Neurobiol 9 Neuron 8 Mol Cell Biol 8 Yan Ke Xue Bao 8 Proc Natl Acad Sci U S A 7 Mech Develop 7 1 2 3 ... 10 1 2 3 ... 233 Top Terms Publications Stem Cells 559 Animals 559 stem cell differentiation 382 stem cell development 379 Mice 324 Retina 312 Cell Differentiation 306 Retinitis 294 Retinaldehyde 293 Tretinoin 286 Embryonic Stem Cells 270 Neurons 260 Genes 250 Proteins 191 Humans 175 Adult 170 Cells, Cultured 166 Tissues 148 Immunohistochemistry 130 Gene Expression Regulation, Developmental 128 1 2 3 ... 233 1 2 3 ... 135 Top Authors Publications Reh T 16 Ahmad I 9 Cepko C 9 Fischer A 7 Kunisada T 7 Haruta M 7 Takahashi M 7 Ge J 7 Dyer M 6 Honda Y 6 Price D 5 Aoki H 5 Del Rio-Tsonis K 5 Hara A 5 Motohashi T 5 Sasai Y 5 Harris W 5 Niwa M 4 Seiler M 4 Moody S 4 1 2 3 ... 135
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关于美国干细胞禁令的科学评述《美干细胞禁令螳臂当车?》
liuboning 2010-10-4 12:25
目前,干细胞的研究几乎涉及 生命科学 的所有研究领域。干细胞疗法的应用几乎涵盖了临床上的所有疑难病症。科学自身的发展,尤其是诱导多能干细胞的研究,使得干细胞治疗研究能够巧妙地避开伦理道德的争议,获得良好的市场前景。而干细胞治疗产业化的推进,迟早超越伦理之争的禁锢,并最终引起法律层面的调整和变动。 美干细胞禁令螳臂当车? 刘伯宁 自从 2009 年 3 月 9 日奥巴马根据政治与科学分离的理念解除前任关于禁止联邦政府资助胚胎干细胞研究的限令以来,高达 2 亿多美元的政府资金注入,外加国立卫生研究院( NHI )新批准 50 多种干细胞系进入白名单,使得先前完全依赖民间资金、并且只针对 20 多种合法干细胞系的胚胎干细胞研究突飞猛进。 但在今年 8 月 23 日,美国地方法院的一纸决议,改变了胚胎干细胞研究的强劲势头。兰伯思( Royce Lamberth )法官发布的临时禁令,以奥巴马政府的政策违反 1995 年美国国会《迪基威克修正案》禁止任何创造或毁灭胚胎的科学研究之条款为由,要求立即停止所有联邦政府资助的胚胎干细胞研究。 兰伯思的干细胞禁令,在美国本土引起轩然大波,有科学界人士形容此禁令将对胚胎干细胞研究造成毁灭性打击。而且,由于 9 月份 NHI 即将下拨下年度科学资金,若此前禁令不被解除,以往所有联邦政府资助的胚胎干细胞研究都难以为继。因相关研究多以国际合作的形式展开,这场源于美国本土的科技政策变动,影响已经波及海外。国际顶尖学术期刊《自然》、《科学》都开辟网上专栏,跟踪报道该事件。由于相关研究长期以来备受伦理争议,此番政策的变动亦引发人们对科学与宗教、伦理之间关系的讨论。 一波三折的司法进程 从 8 月 23 日首都华盛顿哥伦比亚特区的地方法官兰伯思以联邦政府资助的胚胎干细胞研究破坏人类胚胎为由发布必须立即停止此类研究的临时禁令,到 9 月 9 日联邦上诉法庭裁决在 9 月 20 日之前暂缓执行地方法院的禁令,中间不过短短两周半的时间。这期间,对立的双方地方法官兰伯思和美国司法部互不相让,唯一一次和解的机会在 9 月 7 日被错过。那一天,兰伯思正式拒绝司法部的上诉,并且强硬表示:国会可以修改迪基修正案,但是地方法院无权这样做。地方法院能做的是,不允许任何嘲弄法律的事情发生。 面对兰伯思的坚持,司法部选择了继续上诉,并且得到了联邦上诉法庭的有限支持。上诉法庭表示,暂停禁令并不是最终裁决,这样做仅仅是为了给地方巡回法庭足够的时间考虑司法部的上诉。而此前的干细胞禁令是否实行或取消,需要在 9 月 20 日开庭后再决定。 作为此案判决的直接影响对象,美国国立卫生研究院( NHI )对于联邦资金的分配使用如履薄冰。 8 月 30 日, NHI 内部紧急叫停了所有涉及胚胎干细胞的研究活动。由于上诉法庭为其在 9 月 30 日本财政年度结束之前,争取到了 11 天宝贵的喘息时间, 9 月 10 日起, NHI 紧急分发用于资助胚胎干细胞研究的剩余资金,并暂时恢复了此前停止的研究活动。 对陷于被动的国立卫生研究院来说,更大的好消息是,来自民间和科学界的声音似乎更倾向于支持胚胎干细胞研究的一方。干细胞禁令一出,由近百所大学、科学学会、病人组织和基金会组成的支持干细胞研究的组织 CAMR 便向法庭提交文书,要求撤销兰伯思的禁令。 CAMR 在提议中强调,禁令对胚胎干细胞的研究所造成的影响已经侵害广大患者的权益。与此同时,《自然》杂志的社论也以科学被嘲弄为题对此事件进行评述,并且指出,民意调查显示,半数以上的美国民众支持胚胎干细胞的研究,这其中甚至包括了反堕胎人士。 围绕干细胞禁令的判决在短短数周一波三折,而最终结果也愈发扑朔迷离。不过,联邦资金最大的受益者国立卫生研究院的负责人柯林斯( Francis Collins )表示,该禁令对本年度绝大多数胚胎干细胞研究影响不大,因为已有大概 200 多项研究基金总计 1.31 亿美元的资金完成了下拨,只剩下 20 多个基金项目总计 5400 万美元需要在 9 月份完成下拨。 我行我素的地方法官 引起该禁令判决的诉讼,是由两名从事成体干细胞研究的科学家(詹姆斯谢尔利和特蕾莎戴舍尔)和两个基督教组织(夜光基督教领养机构、基督教医学会)共同提起的。 谢尔利( James Sherley )系非洲裔科学家,是霍普金斯大学的生物学博士,并且在普林斯顿大学进行博士后研究,目前就职于波士顿生物医学研究中心。 2007 年,谢尔利在麻省理工大学任职期满后遭解聘,他认为此决定是典型的种族歧视,遂进行长达 12 天的绝食抗议。该事件曾被当作科学界的娱乐新闻广泛报道。 戴舍尔( Theresa Deisher )是斯坦福大学的分子生物学博士, 2007 年在西雅图创建了 AVM 生物技术公司后,一直在该公司任职。公司名称 AVM 是 Ave Maria (天主教中万福玛利亚)的缩写,就已经表明了她对于胚胎干细胞研究的反对态度。在此事件之前,戴舍尔已经成为反胚胎干细胞研究的公众人物。 诉方的两名原告都是有故事的人,而审理该案件的地方法官兰伯思,更是镁光灯下耀眼的明星。在兰伯思数十年的法官生涯中,他高调处理过数起引发争议的案件:在克林顿总统任内,他指控克林顿在性丑闻调查过程中违犯了《隐私法》 , 此举为他赢得比肩独立检察官斯塔尔的声誉;在小布什总统任内,作为国外情报监视法庭的负责人,他裁定政府在恐怖主义问题上有误导国会的嫌疑。他还做出裁定,要求白宫公开访客登记表。在土著民租用土地税金一案中,更是判定时任美国内政部长的诺顿藐视法庭罪; 2009 年奥巴马上台后,兰伯思在关于中情局窃听的诉讼中,又判定中情局官员犯有欺诈罪 我行我素的个性,以及敢于和政府作对的行为,为兰伯思赢得了彰显民众精神的独立法官的美誉。 而该诉讼最大的利益相关方,国立卫生研究院负责人柯林斯更是科学界的明星,他曾担当国际人类基因组计划的总协调人。其在公众面前最耀眼的亮相,莫过于 2000 年站在美国总统克林顿身旁,代表国际人类基因组计划与代表私人公司的文特尔联合宣布,人类基因组草图绘制完成。 去年 , 柯林斯就任现职后,对于胚胎干细胞的研究更是热衷,不仅出台了涉及胚胎干细胞研究的详细指导规范,还先后批准 50 多个新胚胎干细胞系进入政府支持的合法研究名录。同时,他也坚守科学伦理原则,今年 3 月他就出乎意料地以违反捐赠者自愿、知情这一基本道德为由,否定了疾病特异性胚胎干细胞系的申请。而后者在医学研究上更具临床应用价值。 大势所趋的细胞疗法 实现组织器官的修复和再生,是临床医学家多年梦寐以求的事情。 1996 年,当英国科学家利用体细胞克隆技术制造出克隆山羊多莉时,人们看到这一梦想实现的可能。但体细胞克隆技术随后卷入争议当中,在政策等因素的限制下,近 10 年进展缓慢。 于是,科学家又将目光转向基于干细胞的细胞疗法。不同于体细胞,干细胞具有自我更新、高度增殖、多向分化的能力。其中,来源于胚胎的干细胞易于培养,具有多向分化能力,可实现器官修复、组织再生;在制药行业,它还可作为新药筛选的模型,进行毒理、药效试验;研究其增殖以及细胞分化的调控,也有助于理解癌症发生的分子机制。问题是, 胚胎干细胞目前主要来源于人工受精后早期发育的胚胎,虽然这些胚胎是辅助生殖,人工受精的废弃物,并且属于自愿捐献。但是,分离胚胎干细胞会毁灭胚胎的事实,使其研究备受伦理争议。 而来源不涉及胚胎的成体干细胞,只能从外周血、骨髓、脂肪中搜集得到,体外培养相对困难。而且,它只能分化为特异组织细胞,属于多能而非全能干细胞。这些因素限制了其临床应用。目前,临床应用最为广泛的成体干细胞还是 1960 年代就已使用的造血干细胞。 近年来,兼具胚胎干细胞全能性与成体干细胞来源无争议性的诱导多能干细胞( iPS )备受关注。 2006 年,日本科学家利用诱导多能干细胞的技术使小鼠的成纤维细胞具备胚胎干细胞的表型和功能; 2007 年,日美两个小组分别利用该技术将人皮肤细胞诱导成类胚胎干细胞;今年 8 月 26 日,英国科学家又成功将人皮肤细胞转化为肝细胞。利用诱导多能干细胞替代胚胎干细胞进行干细胞治疗,成了干细胞研究与应用的另一条蹊径。 干细胞的研究几乎涉及到 生命科学 和 临床 医学 所有研究领域。干细胞疗法的应用几乎涵盖了临床上的所有疑难病症。因此,干细胞的研究与应用在上世纪就被评为十大科学进步,并名列榜首。 干细胞在医学上的应用前景,使得越来越多制药公司加大对干细胞研究的投入。如:仅制药巨头健赞公司( Genzyme )付给干细胞研究公司 Osiris 的首批研究经费就达 1 . 3 亿美元首付款,此外尚有高达 12 . 5 亿美元的阶段性付款。这是上文美国联邦政府资助基金总额的数倍。而 Osiris 的一个干细胞产品( Prochymal )就拿到美国国防部 2.2 亿美元的订单。 目前,整个干细胞治疗领域已初具市场规模,形成了细胞治疗、脐带血库和新药筛选三大市场板块。预计到 2012 年,其市场份额将达到 23 亿美元, 2016 年预期要达到 85 亿美元。而且,今年 8 月 1 日,美国食品药品监督管理局( FDA )批准了美国杰龙公司( Geron )的胚胎干细胞产品 GRNOPC1 ,进入 I 期人体临床研究。这在业内被称为是具有里程碑式的意义。 尽管干细胞尤其是胚胎干细胞的研究长期饱受伦理争议,甚至在短期内还可能遭受法律的禁锢,但是,科学自身的发展,尤其是多能干细胞的研究,使得干细胞治疗可以巧妙地避开伦理道德的争议,获得良好的市场前景。这也促使越来越多的制药公司加入干细胞研究的行列。民间资金、公司赞助的注入,使得干细胞研究即便在当前并不宽松的法律环境下,也能得以维系,并继续发展。而干细胞治疗进一步产业化的成果,迟早会造成超越伦理之争的形势,引起法律层面的调整和变动。这是不以个别明星法官或保守科学人士的意志为转移的。
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干细胞治疗领域研究进展与产业现状(兼评首个胚胎干细胞药物进入临床研究)
热度 1 liuboning 2010-9-7 21:03
有感于近期干细胞领域的科学进展、产业突破,以及美国关于胚胎干细胞研究的争论,我写了一篇科学评述,希望园子的战友批评指正 1、8月24日,麻省理工大学的科学家又发明了利用合成基质体外培养干细胞的方法。 2、8月26日,英国科学家利用iPS技术成功将人皮肤细胞转化为肝细胞。 3、 8月25日美国地方法院依据此前的迪基修正案又推翻了总统令,限制干细胞研究。 4、8月1日,FDA批准了美国Geron公司的胚胎干细胞产品GRNOPC1,进入一期人体临床研究。 5、9月7日 美联合组织力挺人类胚胎干细胞研究 ,组织由近百所大学、学会、基金会组成,要求撤销资助禁令 全文如下: 干细胞治疗:研究进展与产业现状 兼评全球首个胚胎干细胞药物获准进入临床研究 实现组织器官的修复和再生是临床医学研究人员和生物学家多年来梦寐以求的事情。1996年,当英国科学家利用动物体细胞克隆技术制造出克隆羊多莉时,人们看到这一梦想实现的可能。但随后由于体细胞克隆技术备受争议,政策等因素的限制,人的体细胞克隆技术在近十余年进展缓慢。于是,科学家又将目光转向基于干细胞的细胞疗法。 干细胞的干字含有起源、发生的意思。干细胞,顾名思义,是能发育成机体其他组织器官的细胞。干细胞不同于机体其他细胞之处在于,其具有自我更新、高度增殖、多向分化的能力。胚胎干细胞系离体培养可达数月,在特定条件下可以分化特异功能细胞,并最终形成组织、器官。干细胞的这种多向分化能力,以及其在再生医学上的应用价值,使人们再次看到了实现器官修复、组织再生的曙光。在制药行业,干细胞还可作为新药筛选的模型,进行毒理、药效试验。此外,研究干细胞的增殖以及细胞分化的调控,可以更深层次理解癌症发生的分子机制。 这些研究价值与应用潜力让干细胞技术被人们寄予厚望。干细胞的研究与应用也被美国《科学》杂志评为上世纪十大技术发现,并名列榜首。 备受争议的胚胎干细胞 胚胎干细胞具备分化成人体200多种细胞的全能性。已有研究报道,胚胎干细胞在特定条件下可以分化为心肌细胞、胰岛细胞、血管内皮细胞、肝细胞等特异功能细胞。而且,胚胎干细胞具有很强的增殖能力,它可以借助小鼠细胞饲养层连续培养数月。但是,胚胎干细胞目前主要来源于人工受精后早期发育的胚胎。虽然这些胚胎是辅助生殖的废弃物,并通过自愿捐献,但分离胚胎干细胞会毁灭胚胎的事实,使其研究备受伦理争议。 以美国为例,早在1995年,美国政府就通过了迪基修正案(Dickey Amendment),明令禁止任何创造或毁灭胚胎的科学研究。此后,小布什总统在任期间,又规定联邦政府资助的科学研究仅限于已有的干细胞系。虽然,去年3月奥巴马政府曾放松对干细胞研究的政策禁锢,取消了这项限制,但今年8月25日美国地方法院依据此前的迪基修正案又推翻了总统令。关于干细胞,尤其是胚胎干细胞的科学研究,再次引起政界、民众的广泛争议。 在胚胎干细胞研究备受争议、相关政策并不明朗的情况下,8月1日,美国食品和药品管理局(FDA)批准了美国Geron公司的胚胎干细胞产品GRNOPC1进入一期人体临床研究。这在业内被称为具有里程碑式的意义。 胚胎干细胞具有分化成机体所有细胞的全能性,而且增殖能力很强。与成人干细胞相比,其临床应用前景更为广阔。但是,胚胎干细胞强大的自我更新能力和全能分化能力,也会造成移植后的致瘤性。如何控制移植后胚胎干细胞的增殖和分化,是保证临床用药安全的关键。其实,Geron公司的GRNOPC1早在去年曾经被FDA获准进行人体试验,但由于发现在早先的动物试验中,出现过注射部位发生囊肿,于是临床试验被紧急叫停。一年间,Geron公司重新设计动物试验证明其产品安全性,并提供了两万余页的说明材料。另外,Geron公司的胚胎干细胞产品通过在小鼠滋养层培养扩增得到,这些体外培养的干细胞移植体内,是否会引起免疫排斥还没有定论。为此,Geron公司在其一期临床试验中要求患者同时配合服用免疫抑制剂他克莫司。 除了GRNOPC1外,Geron公司的研发线上还有数个(治疗心肌坏死的GRNCM1等)胚胎干细胞产品。此外,在美国还有治疗糖尿病(Novocell公司)、治疗黄斑变性失明(Advanced Cell Technology公司)的胚胎干细胞疗法等,有望在近期进入临床研究阶段。 进入临床的成体干细胞 成体干细胞体外培养相对困难,只能从外周血、骨髓、脂肪中搜集。而且,其多能性只能分化为特异组织细胞。这些因素限制了成体干细胞的临床应用。但由于其来源不涉及到胚胎这一伦理学的焦点,近年成体干细胞疗法较胚胎干细胞的研究更为迅速。 早在上世纪60年代,造血干细胞就应用于临床,主要用于治疗器官移植后的免疫修复等。造血干细胞也是目前为止研究最为透彻、临床应用最为广泛的干细胞疗法。近年,Osiris公司来自骨髓的成体干细胞(Osteocel),StemCyte公司来自脐带血的成体干细胞,都已在临床得到应用。今年5月,美国FDA以孤儿药方式核准Osiris公司的Prochymal用于I型糖尿病的治疗。此外,该产品的其他适应症,如治疗克罗恩氏病、修复梗死心脏组织、胰岛细胞再生等也处于临床研究阶段。而且,Prochymal在2008年还拿到美国国防部2.2亿美元的合同,这是目前干细胞产业最昂贵的订单。 另辟蹊径的诱导多能干细胞 虽然成体干细胞已进入临床应用,但其分化能力的多能性而不是全能性,限制了其开发潜力。成体干细胞能否突破胚层发育限制,横向分化为其他组织细胞?或是成体干细胞是否可以通过诱导回复为胚胎干细胞?这些问题一直是干细胞领域研究的热点。 2006年,日本科学家首先通过导入四种转录因子,使小鼠的成纤维细胞具备胚胎干细胞的表型和功能。2007年,利用类似技术,将人皮肤细胞诱导成类胚胎干细胞。由此,科学界提出诱导多能干细胞(iPS)的概念,即通过细胞内部重新编程,使成体干细胞具备胚胎干细胞的功能。今年8月26日,英国科学家利用iPS技术成功将人皮肤细胞转化为肝细胞。 成体干细胞也可以突破胚层限制,分化成其他组织的功能细胞。成体干细胞具有这样的横向分化能力,突破了其分化能力的限制,使其具有更为广阔的应用前景。利用多能干细胞替代胚胎干细胞进行干细胞治疗,这是干细胞研究与应用的另一条蹊径。 虽然,干细胞药物还存在诸多技术障碍,干细胞研究尚存伦理学的争执,甚至可能遭受政策禁锢,但干细胞治疗领域已具备市场规模,形成了细胞治疗、脐带血库和新药筛选三大市场板块。预计2012年,其市场份额将达到23亿美元,2016年预期达到85亿美元。 干细胞的研究几乎涉及到生命科学和生物医学所有研究领域。干细胞疗法的应用几乎涵盖了目前临床上的所有疑难病症。8月24日,麻省理工大学的科学家又发明了利用合成基质体外培养干细胞的方法。这预示着大规模制备干细胞的技术瓶颈即将突破。 随着干细胞技术研究的不断深入,干细胞治疗产业化进程的推进,也许,人类关于再生的梦想终会实现。 该文发表于《科学时报》头版 欢迎灌水、拍砖、投票
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[转载]治疗性克隆技术治疗实验鼠帕金森氏症
crter 2010-6-28 14:45
日前,治疗性克隆技术治疗实验鼠帕金森氏症获得成功,治疗实验鼠帕金森氏症获得了成功,专家认为,这是人类向治疗帕金森氏症迈出了重要的一步。 没有排斥反应 据英国媒体报道,美国凯特林研究所研究人员给患帕金森氏症的实验鼠移植了由其自身皮肤细胞克隆产生的神经细胞,后者能产生神经传导物质多巴胺,结果实验鼠的病情出现明显改善。帕金森氏综合症是一种神经疾病,主要病因是脑中的多巴胺分泌量不足。 研究人员称,这种利用治疗性克隆技术治疗帕金森氏症的疗法前景看好,因为移植的神经细胞来自实验鼠自身,不会被实验鼠的免疫系统排斥。 美国和日本的科学家能够从24只试验鼠身上提取187种胚胎干细胞,试验结果发现没有排斥反应。 胚胎干细胞能生成所有其他细胞和组织。克隆研究者希望,有朝一日能够取一小片皮肤,从中得到胚胎干细胞,然后用于根据患者定制的治疗过程。研究者认为帕金森氏症也许能够用上述技术治疗。帕金森氏症目前不能治愈,原因是某些脑细胞受到了损害。 目前治疗帕金森氏症的方法中,有一种是移植脑细胞。干细胞研究者认为,克隆技术也许能提供更合适的脑细胞。 治疗性克隆即利用克隆技术获取人类早期胚胎,但目的不是将胚胎培育成人,而是为了提取全能型胚胎干细胞,然后在合适的条件下,使其发育成为所需的细胞甚至器官,用于治疗人类疾病。 治疗性克隆技术在实验室的老鼠身上获得成功,科学家相信这些技术不仅可以应用于治疗人类帕金森氏症,还可以应用于其他一些疾病。
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研究热点分析:胚胎干细胞 Embryonic stem cell 1967 - 2010
xupeiyang 2010-5-7 08:38
http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/1?WEB01jsxt9zjc67jmI1gI2tI00h01000j100200010 21,186 documents semantically analyzed 1 2 3 Top Years Publications 2009 2,673 2008 2,601 2007 2,233 2006 1,981 2005 1,566 2004 1,283 2010 1,210 2003 1,009 2002 890 2001 748 2000 594 1998 509 1999 496 1997 466 1996 437 1995 420 1994 335 1993 289 1992 234 1991 204 1 2 3 1 2 3 4 5 Top Countries Publications USA 7,917 Japan 2,115 United Kingdom 1,567 Germany 1,349 China 874 Canada 778 France 755 Australia 472 Italy 417 Netherlands 386 Sweden 343 South Korea 337 Spain 294 Israel 273 Singapore 220 Switzerland 218 Belgium 171 Taiwan 102 Denmark 96 Austria 89 1 2 3 4 5 1 2 3 ... 51 Top Cities Publications New York 589 Boston 586 London 434 Tokyo 422 Cambridge, USA 323 Toronto 317 Kyoto 304 Baltimore 288 Cambridge 285 Houston 276 Philadelphia 266 Paris 250 Bethesda 248 San Francisco 241 Singapur 220 Los Angeles 217 Seoul 212 Edinburgh 208 Beijing 206 Madison 186 1 2 3 ... 51 1 2 3 ... 103 Top Journals Publications Stem Cells 766 Development 565 P Natl Acad Sci Usa 508 Dev Biol 408 Nature 360 Blood 347 Mol Cell Biol 345 J Biol Chem 338 Methods Mol Biol 297 Stem Cells Dev 281 J Neurosci 235 Science 231 Cell 214 Biochem Bioph Res Co 192 Exp Cell Res 187 Plos One 181 Dev Dynam 175 Gene Dev 171 Cell Stem Cell 168 J Neurosci Res 153 1 2 3 ... 103 1 2 3 ... 1063 Top Terms Publications Animals 16,580 stem cell differentiation 16,069 stem cell development 16,045 Mice 12,571 Stem Cells 9,302 Cell Differentiation 9,184 Humans 9,136 Genes 8,328 Proteins 5,783 Embryonic Stem Cells 5,585 Cell Line 5,354 Cells, Cultured 5,045 Tissues 4,725 Adult 4,319 Neurons 4,061 Embryo, Mammalian 3,885 Transcription Factors 3,195 Phenotype 2,921 Gene Expression 2,906 gene expression 2,703 1 2 3 ... 1063
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胚胎干细胞治疗色素性视网膜炎研究进展
xupeiyang 2010-3-2 11:03
http://www.gopubmed.org/web/gopubmed/1?WEB0yneywov8hor4I3I1I00f01000j10040001rl 8 documents semantically analyzed top author statistics Top Years Publications 2010 1 2009 1 2008 1 2007 1 2006 1 2005 1 2002 1 1998 1 Top Countries Publications USA 5 Taiwan 1 United Kingdom 1 Japan 1 Switzerland 1 Top Cities Publications Taipei 1 New York 1 London 1 Philadelphia 1 New Orleans 1 Omaha 1 Boston 1 Kyoto 1 Zrich 1 Top Journals Publications Transplantation 1 Mol Vis 1 Invest Ophthalmol Vis Sci 1 Mutat Res-fund Mol M 1 Methods Mol Biol 1 Invest Ophth Vis Sci 1 P Natl Acad Sci Usa 1 J Neurosci 1 1 2 3 Top Authors Publications Tsang S 1 Wang N 1 Tosi J 1 Kasanuki J 1 Chou C 1 Kong J 1 Parmalee N 1 Wert K 1 Allikmets R 1 Lai C 1 Chien C 1 Nagasaki T 1 Lin C 1 Gregory-Evans C 1 Gregory-Evans K 1 Chang F 1 Hodges M 1 Pierce E 1 Graziotto J 1 Inglehearn C 1 1 2 3 1 2 3 ... 12 Top Terms Publications Retinitis Pigmentosa 8 Mice 8 Retinitis 7 Animals 7 stem cell differentiation 6 Retina 6 Genes 6 Proteins 5 stem cell development 5 Photoreceptors 5 Cell Differentiation 4 Stem Cells 4 Mutation 4 Embryonic Stem Cells 3 Injections 3 Retinal Degeneration 3 Cell Line 3 Cell Transplantation 2 Epithelial Cells 2 Cell Survival 2 1 2 3 ... 12 documents Title: Transplantation of Reprogrammed Embryonic Stem Cells Improves Visual Function in a Mouse Model for Retinitis Pigmentosa . PMID: 20164818 Related Articles Authors: Wang, N , Tosi, J , Kasanuki, J M , Chou, C L , Kong, J , Parmalee, N , Wert, K J , Allikmets, R , Lai, C , Chien, C , Nagasaki, T , Lin, C , Tsang, S H Journal: Transplantation , 2010 Abstract: BACKGROUND.: To study whether C57BL/6J-Tyr/J (C2J) mouse embryonic stem (ES) cells can differentiate into retinal pigment epithelial (RPE) cells in vitro and then restore retinal function in a model for retinitis pigmentosa : Rpe65 /Rpe65 C57BL6 mice . METHODS.: Yellow fluorescent protein ( YFP )-labeled C2J ES cells were induced to differentiate into RPE-like structures on PA6 feeders. RPE-specific markers are expressed from differentiated cells in vitro. After differentiation, ES cell-derived RPE-like cells were transplanted into the subretinal space of postnatal day 5 Rpe65/Rpe65 mice . Live imaging of YFP-labeled C2J ES cells demonstrated survival of the graft. Electroretinograms (ERGs) were performed on transplanted mice to evaluate the functional outcome of transplantation. RESULTS.: RPE-like cells derived from ES cells sequentially express multiple RPE-specific markers. After transplantation, YFP-labeled cells can be tracked with live imaging for as long as 7 months. Although more than half of the mice were complicated with retinal detachments or tumor development, one fourth of the mice showed increased electroretinogram responses in the transplanted eyes. Rpe65/Rpe65 mice transplanted with RPE-like cells showed significant visual recovery during a 7-month period, whereas those injected with saline, PA6 feeders, or undifferentiated ES cells showed no rescue. CONCLUSIONS.: ES cells can differentiate, morphologically, and functionally, into RPE-like cells . Based on these findings, differentiated ES cells have the potential for the development of new therapeutic approaches for RPE-specific diseases such as certain forms of retinitis pigmentosa and macular degeneration. Nevertheless, stringent control of retinal detachment and teratoma development will be necessary before initiation of treatment trials. Affiliation: 1Department of Ophthalmology, Columbia University, New York City, NY. 2Department of Ophthalmology, Chang Gung Memorial Hospital, Linkou, Taiwan . 3Retina Division, Chang Gung University College of Medicine, Taoyuan, Taiwan . 4Department of Anatomy and Cell Biology, National Taiwan University, Taipei , Taiwan . 5Department of Genetics and Development, Columbia University, New York, NY. 6Institute of Human Nutrition, Columbia University, New York, NY. 7Department of Pathology and Cell Biology, Columbia University, New York, NY. 8Regenerative Medicine Division, Bernard and Shirlee Brown Glaucoma Laboratory, Columbia University, New York City , NY . Wikipedia: Age-related maculopathy , Benign neoplasm , Cancer , Cell differentiation , Colony-forming unit , Colony forming unit , Critique , Dysembryoma , Embryonic Stem Cell , Epithelial cell , Evaluation , Evaluation research , Fluorescence , House Mouse , House mice , Injectable , Injection , Laboratory mice , Laboratory mouse , Macular Degeneration , Mature teratoma , Mice , Mother cell , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Neoplasm , Pigmentary retinopathy , Pigmentation , Progenitor cell , Proteins , Retinal Detachment , Retinal detachments , Retinal pigments , Retinitis , Retinitis Pigmentosa , Salinity , Stem Cell , Stem cell differentiation , Teratoma , Therapeutic , Treatment , Tumor Title: Ex vivo gene therapy using intravitreal injection of GDNF -secreting mouse embryonic stem cells in a rat model of retinal degeneration. PMID: 19461934 Related Articles Authors: Gregory-Evans, K , Chang, F , Hodges, M D , Gregory-Evans, C Y Journal: Mol Vis , Vol. 15 , 2009 Abstract: PURPOSE: Safe and prolonged drug delivery to the retina is a key obstacle to overcome in the development of new medicines aimed at treating progressive retinal disease. We took advantage of the ability of embryonic stem cells to survive long-term in foreign tissue and used these cells to deliver neuroprotectant molecules to the retina of the rhodopsin TgN S334ter-4 rat model of retinitis pigmentosa (RP). METHODS: Mouse embryonic stem (mES) cells , derived from the pluripotent embryonic stem cell line E14TG2a, were genetically engineered to oversecrete the glial cell-derived neurotrophic factor ( GDNF ). Cell suspensions, containing approximately 200,000 cells and expressing approximately 35ng/10(6) cells /24 h GDNF, were injected into the vitreous cavity of TgN S334ter rat eyes at postnatal day 21 (P21) without immunosuppression. Histological and immunofluorescence imaging was used to evaluate photoreceptor survival up to P90. Local (vitreous) and systemic ( serum ) concentrations of GDNF were determined and ocular side effects were monitored. RESULTS: Green fluorescent protein ( GFP )-expressing mES cells were observed on the inner limiting membrane of the retina in retinal flatmounts up to P90. In cryostat sections at P45, some GFP -expressing cells had integrated into the inner retina, but did not migrate into the outer nuclear layer. After an initial lag period, the photoreceptor cell counts were significantly higher (p or =0.05) in animals treated with GDNF-secreting mES cells than in untreated animals, principally in the peripheral retina. Several adverse side effects such as tractional detachments and areas of hyperplasia were seen in a minimal number of treated eyes. Abnormally high levels of GDNF in the peripheral circulation were also observed. CONCLUSIONS: ES cells engineered to secrete GDNF exerted a neuroprotective effect for at least three months on retinal structure in the TgN S334ter rat model of retinal degeneration. Immunosuppression was not required for this. Several adverse effects were identified which require further investigation to make cell-based delivery of neuroprotection a viable clinical strategy. Affiliation: Department of Clinical Neuroscience, Faculty of Medicine, Imperial College London, London , UK . k.gregory-evans@imperial.ac.uk Pubmed MeSH: Cell Differentiation , Disease Models, Animal , Embryonic Stem Cells , Histocytochemistry , Rats , Statistics, Nonparametric , Stem Cell Transplantation , Transfection , Vitreous Body Wikipedia: Alien , Animal , Animalia , Blood Serum , Blood circulation , Border Crossing , Brain Drain , Cell Membrane , Cell count , Cell line , Chain migration , Cistron , Critique , Cytoplasmic membrane , Destination , Drugs , Emigrant , Emigration , Evaluation , Evaluation research , Fluorescence , Fluorescent antibody technique , Foreigner , GDNF , Gene , Gene Therapy , Genetic Engineering , Genetic material , Glial cell line-derived neurotrophic factor , House Mouse , House mice , Hyperplasia , Immigrant , Immigration , Immunofluorescence , Immunosuppression , Injectable , Injection , International migration , Laboratory mice , Laboratory mouse , Medicine , Membrane , Mice , Migration , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Nerve growth factors , Neuroprotection , Neurotrophic factors , Neurotrophic protein , Neurotrophins , Out-migration , Photoreceptor , Pigmentary retinopathy , Plasma membrane , Plasmalemma , Proteins , Retina , Retinal degeneration , Retinal disease , Retinitis , Retinitis Pigmentosa , Return migration , Rhodopsin , Serum , Somatic gene therapy , Stem cell differentiation , Suspensions , Tissue , Visual purple Title: Decreased levels of the RNA splicing factor Prpf3 in mice and zebrafish do not cause photoreceptor degeneration. PMID: 18552388 Related Articles Authors: Graziotto, J J , Inglehearn, C F , Pack, M A , Pierce, E A Journal: Invest Ophthalmol Vis Sci , Vol. 49 (9): 3830-8 , 2008 Abstract: PURPOSE: Pre-mRNA processing factor 3 ( PRPF3 ) is a spliceosomal component essential for pre-mRNA processing. Mutations in PRPF3 have been implicated in retinitis pigmentosa (RP) 18 through an unknown mechanism. The authors created and characterized Prpf3 knockout mice and zebrafish to determine whether RP18 is a result of haploinsufficiency. METHODS: Mice were produced from a Prpf3 gene trap cell line, and parameters of retinal function, structure, and RNA splicing were analyzed. The retinas of prpf3 insertional mutant zebrafish were also analyzed histologically. RESULTS: Homozygous Prpf3 knockout mice do not survive to 14 days postfertilization (dpf), implying that this allele is required for early embryonic development. Homozygous Prpf3 knockout zebrafish die by 4dpf, well beyond the mid-blastula transition at which transcription activates. Zebrafish knockout embryos reveal abnormally high levels of cell death in the developing eye. Heterozygous Prpf3 knockout mice have less than the expected 50% reduction in Prpf3 at the mRNA and protein levels, implying compensatory expression from the wild-type allele. The heterozygous mice develop normally, with no changes in retinal function, no evidence for photoreceptor degeneration at up to 23 months of age, and no decrease in pre-mRNA splicing of transcripts mutated in other forms of RP in the retina. Similarly, heterozygous prpf3 knockout zebrafish develop normally and show no retinal degeneration up to 12 months of age. CONCLUSIONS: These models suggest that RP18 is not a result of haploinsufficiency but instead arises from a toxic gain of function caused by missense mutations in PRPF3 . Affiliation: F. M. Kirby Center for Molecular Ophthalmology, Scheie Eye Institute, Philadelphia , Pennsylvania , USA . Pubmed MeSH: Animals , Chimera , DNA Primers , Electroretinography , Embryonic Stem Cells , RNA Precursors , Ribonucleoprotein, U4-U6 Small Nuclear Wikipedia: Allele , Allelomorph , Brachydanio rerio , Cell death , Cell line , Cistron , Danio rerio , Embryo development , Embryogenesis , Embryonic development , Gene , Genetic material , House Mouse , House mice , Knock-out mice , Knockout mice , Knockout mouse , Laboratory mice , Laboratory mouse , Messenger RNA , Mice , Missense mutation , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Mutation , Photoreceptor , Pigmentary retinopathy , Poly(A) tail , Proteins , RNA , RNA splicing , Retina , Retinal degeneration , Retinitis , Retinitis Pigmentosa , RiboNucleic Acid , Spliceosome , Transactivation , Zebra Danio , Zebra Fish , Zebrafish Title: Ush1c216A knock-in mouse survives Katrina. PMID: 17174357 Related Articles Authors: Lentz, J J , Pan, F , Ng, S S , Deininger, P L , Keats, B J Journal: Mutat Res , Vol. 616 (1-2): 139-44 , 2007 Abstract: Usher syndrome is the most common cause of inherited deafness found in combination with blindness. All Usher patients suffer progressive retinitis pigmentosa , with the degree of hearing impairment and the presence or absence of vestibular function differing among subtypes. A cryptic splice site mutation (216G--A) in exon 3 of the USH1C gene on chromosome 11p, which encodes a PDZ-domain protein, harmonin, was found in Acadian Usher type IC patients in south Louisiana. In vitro analysis using constructs containing the mutant 216A and subsequent analysis of patient cell lines revealed a deletion of 35 bases in the transcript. In order to analyze the impact of this frame-shift mutation, we created a knock-in mouse model containing the human 216G--A mutation. A targeting construct was made containing 5' and 3' homology arms, each 4kb in length, and a 650 base pair fragment containing exons 3 and 4 of human USH1C cloned from an Acadian patient homozygous for the 216A mutation. W4/129S6 embryonic stem (ES) cells were electroporated with the targeting construct, and after 10 days of neomycin selection, clones were picked and screened by polymerase chain reaction ( PCR ) and Southern blot analysis for homologous recombination. Two positive clones for targeted insertion were microinjected into C57BL/6 blastocysts which were then transplanted into pseudo-pregnant females. Chimeras were bred with Cre recombinase -expressing mice for simultaneous deletion of the neomycin gene and germline transmission of the 216A allele. Homozygous Ush1c216A (216AA) mice are hyperactive, display circling and head tossing behavior, and do not have a Preyer reflex at 21-25 days old. RT-PCR analysis of the cochlea and retina from 216AA mice shows the same 35 base deletion characteristic of Usher IC patients. Affiliation: Department of Genetics, Louisiana State University Health Sciences Center, New Orleans , LA 70112, USA . Pubmed MeSH: Adaptor Proteins, Signal Transducing , Animals , Cloning, Molecular , DNA, Recombinant , Disease Models, Animal , Mice, Inbred C57BL , Mice, Transgenic Wikipedia: Allele , Allelomorph , Base pair , Base pairing , Blastocyst , Blotting, southern , Cell line , Cistron , Client , Cloning , Cochlea , Cryptic splice site , Deaf-mutism , Deaf mutism , Deafness , Electroporation , Exon , Frame shift mutation , Frameshift mutation , Gene , Genetic Recombination , Genetic material , Hearing Impairment , Hearing Loss , House Mouse , House mice , Human Cloning , Hypoacusis , Inverse PCR , Inverse polymerase chain reaction , Laboratory mice , Laboratory mouse , Mice , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Mutation , Neomycin , Neomycin sulfate , Nested PCR , Nested polymerase chain reaction , PCR , Patient , Pigmentary retinopathy , Polymerase Chain Reaction , Prelingual deafness , Proteins , RT-PCR , RTPCR , Recombination , Recombination, genetic , Reflex , Retina , Retinitis , Retinitis Pigmentosa , Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction , Southern Blot , Southern Blotting , Syndrome , Usher Syndrome , Usher syndromes Title: Differentiation of embryonic stem cells to retinal cells in vitro. PMID: 16846039 Related Articles Authors: Zhao, X , Liu, J , Ahmad, I Journal: Methods Mol Biol , Vol. 330 , 2006 Abstract: Currently, there is no effective treatment for photoreceptor degeneration, the most common cause of blindness caused by diseases like retinitis pigmentosa , age-related macular degeneration, and diabetic retinopathy. Two promising approaches include cell therapy to replace degenerating cells and neuroprotection to rescue affected cells from premature death. Determination of the potential of embryonic stem (ES) cells to differentiate into photoreceptors will provide reagents for both approaches. First, neural progenitors with retinal potential will be available in unlimited supply to test the efficacy of cell therapy; second, the controlled differentiation of ES cells into photoreceptors, in addition to providing cells to replace degenerating photoreceptors, will offer a robust in vitro model of photoreceptor differentiation for better understanding of degenerative processes and screening of neuroprotective drugs/reagents. In addition, it will allow the identification of genes ( gene discovery) that play critical roles in photoreceptor differentiation and degeneration. Here, we describe the protocol to promote differentiation of the mouse ES cell-derived neural progenitors into retinal cells , specifically the rod photoreceptors. Affiliation: Department of Ophthalmology, University of Nebraska Medical Center, Omaha , NE , USA . Pubmed MeSH: Animals , Antineoplastic Agents , Biological Markers , Cell Culture Techniques , Embryo, Mammalian , Retina , Stem Cells , Tretinoin Wikipedia: Age-related maculopathy , Cell differentiation , Cell therapy , Cistron , Device , Diabetic retinopathy , Equipment , Gene , Genetic material , House Mouse , House mice , Indicators , Inventories , Inventory , Laboratory mice , Laboratory mouse , Macular Degeneration , Medical device , Mice , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Neuroprotection , Photoreceptor , Pigmentary retinopathy , Reagents , Retinitis , Retinitis Pigmentosa , Rod (retina) , Rods (retina) , Stem cell differentiation , Supplies Title: A single, abbreviated RPGR - ORF15 variant reconstitutes RPGR function in vivo. PMID: 15671266 Related Articles Authors: Hong, D H , Pawlyk, B S , Adamian, M , Sandberg, M A , Li, T Journal: Invest Ophthalmol Vis Sci , Vol. 46 (2): 435-41 , 2005 Abstract: PURPOSE: The retinitis pigmentosa GTPase regulator (RPGR) is essential for the maintenance of photoreceptor viability. RPGR is expressed as constitutive and ORF15 variants because of alternative splicing. This study was designed to examine whether the retina-specific ORF15 variant alone could substantially substitute for RPGR function. A further objective was to test whether the highly repetitive purine-rich region of ORF15 could be abbreviated without ablating the function, so as to accommodate RPGR replacement genes in adenoassociated virus (AAV) vectors. METHODS: A cDNA representing RPGR-ORF15 but shortened by 654 bp in the repetitive region was placed under the control of a chicken beta-actin (CBA) hybrid promoter. The resultant construct was transfected into mouse embryonic stem cells . Clones expressing the transgene were selected and injected into mouse blastocysts. Transgenic chimeras were crossed with RPGR knockout (KO) mice . Mice expressing the transgene but null for endogenous RPGR ( Tg /KO) were studied from 1 month to 18 months of age by light and electron microscopy, immunofluorescence, and electroretinography (ERG). The results were compared with those of wild-type (WT) and RPGR-null control mice . RESULTS: Transgenic RPGR- ORF15 was found in the connecting cilia of rod and cone photoreceptors, at approximately 20% of the WT level. Photoreceptor morphology, cone opsin localization, expression of GFAP (a marker for retinal degeneration ) and ERGs were consistent with the transgene exerting substantial rescue of retinal degeneration due to loss of endogenous RPGR. CONCLUSIONS: RPGR- ORF15 is the functionally significant variant in photoreceptors. The length of its repetitive region can be reduced while preserving its function. The current findings should facilitate the design of gene replacement therapy for RPGR-null mutations. Affiliation: Berman-Gund Laboratory for the Study of Retinal Degenerations, Harvard Medical School, Massachusetts Eye and Ear Infirmary, Boston , Massachusetts 02114, USA . Pubmed MeSH: Animals , Carrier Proteins , Exons , Eye Proteins , Fluorescent Antibody Technique, Indirect , Gene Expression Regulation , Genetic Vectors , Glial Fibrillary Acidic Protein , Guanine Nucleotide Exchange Factors , Immunoblotting , Mice, Inbred C57BL , Mice, Transgenic , Open Reading Frames , Proteins , Recombinant Fusion Proteins , Transfection Wikipedia: Adeno-Associated Virus , Alternate splicing , Alternative splicing , Animal virus , Blastocyst , Cilia , Cilium , Cistron , Clone , Clone cells , Complementary DNA , Cone (retina) , Cones (retina) , Dependovirus , Electron , Electron Microscopy , Electronic , Electroretinography , Fluorescent antibody technique , GTPase , Gene , Gene Therapy , Genetic material , House Mouse , House mice , Immunofluorescence , Injectable , Injection , Knock-out mice , Knockout mice , Knockout mouse , Laboratory mice , Laboratory mouse , Maintenance , Mice , Microscopy , Microscopy, electron , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Mutation , Negatron , Opsin , Photoreceptor , Pigmentary retinopathy , Positron , Retinal degeneration , Retinitis , Retinitis Pigmentosa , Rods and cones , Somatic gene therapy , Transgene , Vertebrate photoreceptor , Virus Title: Generation of dopaminergic neurons and pigmented epithelia from primate ES cells by stromal cell-derived inducing activity. PMID: 11818560 Related Articles Authors: Kawasaki, H , Suemori, H , Mizuseki, K , Watanabe, K , Urano, F , Ichinose, H , Haruta, M , Takahashi, M , Yoshikawa, K , Nishikawa, S I , Nakatsuji, N , Sasai, Y Journal: Proc Natl Acad Sci U S A , Vol. 99 (3): 1580-5 , 2002 Abstract: We previously identified a stromal cell-derived inducing activity (SDIA), which induces differentiation of neural cells , including midbrain tyrosine hydroxylase-positive ( TH (+)) dopaminergic neurons, from mouse embryonic stem cells . We report here that SDIA induces efficient neural differentiation also in primate embryonic stem cells . Induced neurons contain TH (+) neurons at a frequency of 35% and produce a significant amount of dopamine. Interestingly, differentiation of TH (+) neurons from undifferentiated embryonic cells occurs much faster in vitro (10 days) than it does in the embryo (approximately 5 weeks). In addition, 8% of the colonies contain large patches of Pax6 (+)-pigmented epithelium of the retina. The SDIA method provides an unlimited source of primate cells for the study of pathogenesis, drug development, and transplantation in degenerative diseases such as Parkinson's disease and retinitis pigmentosa . Affiliation: Department of Medical Embryology and Neurobiology, Institute for Frontier Medical Sciences, Kyoto University, Kyoto 606-8507, Japan . Pubmed MeSH: Animals , Biological Markers , Cell Differentiation , Cell Transplantation , Cells, Cultured , Epithelial Cells , Macaca fascicularis , Mice, SCID , Neural Cell Adhesion Molecules , Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction , Stem Cells , Stromal Cells , Time Factors , Transplantation, Heterologous , Tyrosine 3-Monooxygenase Wikipedia: 3,4-dihydroxyphenethylamine , Dopamine , Dopamine hydrochloride , Drugs , Epithelium , House Mouse , House mice , Intropin , L-Tyrosine , Laboratory mice , Laboratory mouse , Mesencephalon , Mesothelium , Mice , Midbrain , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Nerve cell , Neuron , Paralysis agitans , Parkinson's Disease , Parkinson disease , Pigmentary retinopathy , Pigmentation , Primate , Retina , Retinitis , Retinitis Pigmentosa , Tyrosine , Tyrosine metabolism Title: Na,K-ATPase subunit beta1 knock-in prevents lethality of beta2 deficiency in mice . PMID: 9801359 Related Articles Authors: Weber, P , Bartsch, U , Schachner, M , Montag, D Journal: J Neurosci , Vol. 18 (22): 9192-203 , 1998 Abstract: The beta2 subunit of the Na,K-ATPase displays functional properties of both an integral constituent of an ion pump and an adhesion and neurite outgrowth-promoting molecule in vitro. To investigate whether the beta1 subunit of the Na,K-ATPase can functionally substitute for the beta2 isoform in vivo, we have generated beta2 / beta1 knock-in mice by homologous recombination in embryonic stem cells . In beta2 / beta1 knock-in mice , expression of beta2 was abolished, whereas beta1 mRNA expression from the mutated gene amounted to approximately 15% of the normal expression of beta2 in the adult mouse brain and prevented the juvenile lethality observed for beta2 null mutant mice . In contrast to beta2 null mutant mice , the overall morphological structure of all analyzed brain regions was normal. By immunohistochemical analysis, beta1 expression was detected in photoreceptor cells in the retina of knock-in mice at an age when expression of beta1 and beta2 , respectively, is downregulated and persisting in the wild-type mice . Morphological analysis by light and electron microscopy revealed a progressive degeneration of photoreceptor cells . Apoptotic death of photoreceptor cells determined quantitatively by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling analysis increased in beta2 / beta1 knock-in mice with age. These observations suggest that the beta1 subunit of the Na,K-ATPase can substitute sufficiently, at least in certain cell types, for the role of the beta2 subunit as a component of a functional Na,K-ATPase, but they do not allow us to determine the possible role of the beta2 subunit as an adhesion molecule in vivo. Affiliation: Department of Neurobiology, Swiss Federal Institute of Technology, CH-8093 Zrich , Switzerland . Pubmed MeSH: Amino Acid Sequence , Animals , Apoptosis , Cell Adhesion Molecules , Homeostasis , Immunohistochemistry , In Situ Nick-End Labeling , Mice, Mutant Strains , Mutagenesis , Neuroglia , Phenotype , Retinitis Pigmentosa , Sodium-Potassium-Exchanging ATPase , Stem Cells Wikipedia: Adult , Bylaw , Cistron , ConstitutioN , Constitutions , Down-regulation , Downregulation , Electron , Electron Microscopy , Electronic , Gene , Genetic Recombination , Genetic material , House Mouse , House mice , Ion Pump , Ion pumps , Ions , Isoforms , Laboratory mice , Laboratory mouse , Messenger RNA , Mice , Microscopy , Microscopy, electron , Mouse , Mus , Mus domesticus , Mus musculus , Mus musculus domesticus , Mutation , Negatron , Neurite , Photoreceptor , Poly(A) tail , Positron , Protein isoforms , Receptor down-regulation , Recombination , Recombination, genetic , Retina http://news.sciencenet.cn//htmlnews/2010/3/228904.shtm 美科学家移植胚胎干细胞助患病实验鼠恢复视力 该研究成果有望应用于治疗人类视网膜疾病 美国哥伦比亚大学医学中心科学家所领导的国际研究小组表示,他们利用实验鼠胚胎干细胞取代受损视网膜细胞,成功地帮助患色素性视网膜炎的实验鼠恢复了视力。该研究成果有望用于开发治疗人类色素性视网膜炎的新方法。 色素性视网膜炎在人类中的发病率为1/3000至1/4000,每年全球新增患者约150万人。人体视网膜色素上皮细胞是维持视觉能力的特殊细胞,色素性视网膜炎可导致视网膜周边的视觉细胞死亡,出现视觉变狭窄和四周模糊的隧道视觉病症。 该研究项目负责人、哥伦比亚大学医学中心眼科、病理学和细胞生物学副教授斯蒂芬曾表示,新的研究具有光明的前景,因为他们将干细胞转化成视觉细胞,帮助患病的实验鼠恢复了视力。他说,移植的细胞不仅外表像视觉细胞,而且其功能也与视觉细胞相当。 研究中,有1/4患病实验鼠在接受干细胞移植后视力得到恢复,但有些实验鼠出现了良性肿瘤和视网膜脱离的并发症。对此,斯蒂芬曾和同事表示,他们将进一步优化技术,以减少人类胚胎干细胞移植用于人体试验时并发症的发病率。 斯蒂芬曾表示,一旦并发症的问题得到解决,这将成为新的治疗方法,不仅能够医治色素性视网膜炎,而且还能治疗与年龄变老相关的视网膜黄斑变性、斯特格病变以及其他种类的视网膜疾病,它们均具有视网膜细胞损伤的特征。 老年化视网膜黄斑变性是视网膜中心的视网膜细胞出现退化并导致视觉中心部分出现模糊的疾病。有研究表明,在美国,2010年将有900万人患上此种疾病,而2020年的发病率将是现在的两倍。年龄达75岁时,30%的人将患上某种类型的视网膜黄斑变性。 更多阅读 美国哥伦比亚大学医学中心相关报道(英文) 干细胞移植中国之旅 领跑背后的监管难题
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[转载]Cell Death and Differentiation:胚胎干细胞分化中IP3R3介导的钙信号抗凋亡作用
crter 2010-2-11 13:14
胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)自我更新和分化命运的决定受胞内外信号分子共同精细地调控。钙信号对细胞的多种生理活动,例如细胞的增殖、凋亡和分化都具有重要的调控作用。内质网三磷酸肌醇.受体(IP3R)是胞内重要的钙离子释放受体,在ESCs中存在着三种IP3R亚型,但它们在胚胎干细胞中的作用并不清楚。 以往人们一般认为IP3R3介导的钙信号是一种促凋亡因子。博士研究生梁冀和其他研究组成员在杨黄恬研究员的指导下证明在胚胎干细胞早期分化过程中IP3R3介导的钙信号发挥着抗凋亡作用,IP3R3通过控制早期胚层细胞的凋亡在胚胎干细胞的中胚层和部分内胚层分化命运的决定中发挥着重要的调控作用。这一研究发现丰富了对IP3R调控的钙信号参与胚胎干细胞分化命运决定的认识,揭示了胚胎干细胞分化过程中的凋亡活动与胚层分化命运决定之间的关联和其调控新机制。
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奥巴马松开人类胚胎干细胞研究的第一个绑结
eloa 2009-3-22 16:54
DNA 发表于 2009-03-22 6:08 《南方人物周刊》,有删改 (左图:胚胎干细胞的体外培养) 美国新任总统奥巴马果然没有食言,开始兑现他在竞选时对科学界做出的承诺:支持拓展人类胚胎干细胞研究。 人类胚胎干细胞(embryonic stem cell)来源于早期胚胎,具有全能的分化潜能,理论上可以发育成人体的任何组织和器官。当受精卵分裂至第 7 天左右,形成一个小囊胚(blastocyst),也就是早期的人类胚胎。囊胚外围的一层细胞将发育成为胎盘,而包在内部的内细胞团(inner cell mass)将会发育成为胎儿。内细胞团的每一个细胞都是胚胎干细胞,在发育过程中分化成胎儿的各种组织和器官,也逐渐失去分化的全能性。直到人成年后,体内已不存在全能的胚胎干细胞,但仍有一些具特定分化潜能的成体干细胞,比如造血干细胞、神经干细胞、成肌细胞等。 科学家把胚胎干细胞从早期胚胎中分离出来,建立胚胎干细胞系,将其诱导分化成为某种特定功能的细胞,可用于治疗糖尿病、 脊椎损伤、老年痴呆症、 唐氏综合症 等多种疑难病症 。比如某些糖尿病患者由于胰腺的胰岛细胞发生病变,不能分泌胰岛素,导致血糖升高,症状严重的会危及生命;如果把胚胎干细胞诱导分化成为健康的胰岛细胞,植入病人的胰脏,就可以有效治疗糖尿病。胚胎干细胞还可以用于研究致病基因,为治疗疾病提供新的靶点。比如科学家通过干细胞技术,研究人类早期脑发育过程,发现了导致唐氏综合症的关键基因。 目前研究者所用的胚胎干细胞,主要来源于辅助生殖技术过程中剩余的早期胚胎。在给女性做试管婴儿 (IVF) 时,为保证成功率,一般会在体外培养 3 ~ 5 个胚胎,挑选 1 ~ 2 个质量最好的胚胎植入病人子宫使其受孕,而剩下的胚胎经过病人同意可以用于分离胚胎干细胞。 虽然胚胎干细胞研究极具医学价值,有望于根治很多疑难疾病,甚至挽救病人生命,但由于在提取和分离胚胎干细胞过程中不可避免的利用和破坏了人类的早期胚胎,所以一直被宗教界和伦理界所诟病。很多反对者认为,不能为了治疗疾病而扼杀生命。例如美国共和党副总统候选人佩林,她的小儿子是唐氏综合症患者,虽然她知道干细胞是治疗此病的希望,但她仍是胚胎干细胞研究的坚决反对者。 2001 年 8 月 9 日,美国前总统布什颁布了 不许联邦政府资助人类胚胎干细胞研究的禁令。根据该项政令,联邦政府资助的研究经费只能用于在 2001 年 8 月 9 日前已经建立的人类胚胎干细胞系。根据美国国家卫生研究院 (NIH) 公布的文件,全世界只有 15 个实验室所拥有的 21 株胚胎干细胞系符合这项政令的要求。也就是说,美国的科学家们只能利用这 21 株 合法胚胎干细胞系做相关研究,不能再使用早期胚胎分离新的胚胎干细胞。已有的胚胎干细胞系也并非 取之不尽,用之不竭,在体外培养过程中会逐渐失去干细胞的特性,例如开始分化、增殖能力减弱、出现衰老等。这 21 株胚胎干细胞系中,目前已有 5 株失去不分化的特性,无法再用于研究。 布什的禁令严格限制了联邦政府对胚胎干细胞研究的资助,美国的研究者只能寻求私立基金和公司的投资。自 2001 年 8 月以后,在私立基金的支持下,美国已有上百株新的胚胎干细胞系,但是不能被用于联邦政府资助的研究项目。胚胎干细胞研究的支持者们也一直没有放弃努力。 2006 年和 2007 年,美国国会两次提交了关于取消 人类胚胎干细胞研究限制的提案,然而都被 布什使用了总统否决权给毙掉。 事实上,美国每年大约有 3 ~ 4 万个女性做 IVF ,每年在 IVF 过程中剩余的几万个人类早期胚胎如果不捐赠给科学研究,其命运是要么被销毁,要么被冷冻起来。目前全美国的 IVF 中心已经冻藏了 40 多万个人类胚胎,其中约 20 万个胚胎已经被病人遗弃(即不再与 IVF 中心签署冷冻储藏合同,也不授权销毁),而 IVF 中心拿这些冷冻胚胎也一筹莫展。另一方面,胚胎干细胞的研究者们却只能望洋兴叹,无法利用这些被销毁或者被遗弃的早期胚胎开展研究。 奥巴马于今年 3 月 9 日宣布解除对胚胎干细胞研究的限制,也只是松开了束缚科学家的第一个绑结而已。因为 奥巴马的新政令,只允许联邦政府资助使用 2001 年 8 月以后已建立的数百株新干细胞系的科学研究,却依然禁止资助研究者利用早期胚胎分离新的干细胞。 对于研究胚胎干细胞的美国科学家而言,虽然诸多桎梏依然存在,但至少这是一个值得欢庆的开端。而人类胚胎干细胞研究的命运,依然悬系于科学、政治、宗教以及伦理之间的博弈与平衡。
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干细胞,拯救还是摧毁生命
eloa 2009-2-5 09:33
桔子帮小帮主 发表于 2009-02-04 10:41 幸运的精子吹着占领新天地的号角攻破卵细胞,将她变成一颗受精卵;受精卵被吵醒,慌里慌张地分裂,一变二、二变四,仅4、5天便积累了100多颗细胞,成为一团囊胚。如果它能安全着陆于妈妈的子宫,几星期以后即可化为人形这是囊胚在大多数情况下的命运。 个别时候,这团细胞球也可能被生物学家相中,走上一条不归路:生物学家用杀鸡取卵的方式得到其内层的一团特殊细胞,将它们平摊在培养皿里。尽管增殖的行为受到充分滋养,这些特殊细胞却被迫保持幼年的体态,直到有朝一日接受指令方可继续变为上皮、神经、肌肉等特化细胞这些能够永葆青春的特殊细胞,便是在当今生物学界和政坛赚足眼球的胚胎干细胞。 高调出生 胚胎干细胞具有全能性,这从一个婴儿如何被从无到有打造出来可见一斑;被科学家单独拎出来后,它们仍旧保持了健全的分化潜能,经正确诱导,能变为人体220种细胞的任意一种。人们自然地想到,如果能用这些全能细胞替补人体在疾病中丧失的老弱细胞,人们也许就不用再惧怕帕金森症、糖尿病、心脏病、脊柱损伤等细胞退行性疾病。 无人不知,胚胎干细胞可以为人类健康带来无可估量的贡献;但也无人怀疑,胚胎干细胞所引发的政治和伦理问题,正如它的科学问题一样高深复杂。 1998年,美国科学家Thomson成功分离出人类胚胎干细胞,打开了干细胞研究之门。他因此被尊为干细胞研究之父,被2008年《时代》杂志评为影响世界100人物之一。 但并不是所有人都这样认为。 一般临床制造试管婴儿时,需要在体外培养多个胚胎就是前边说的囊胚,最终只有一颗会顺利着床,其它就扔掉不要了。Thomson正是从垃圾箱里捡回了这样一颗胚胎并把它拆了 Thomson是个谦逊严谨的科学家,他并无野心扔出一颗伦理炸弹恰恰相反,作为一名对生物伦理问题格外小心的科学家,他甚至咨询了本校伦理学教授。教授一边对Thomson的看重大为欣慰,一边忧心忡忡地说:你要分离人类胚胎干细胞?将来如果把这些细胞注入老鼠,它们增殖并占据这些小动物大脑。那时候它是人还是老鼠?谁知道,事实上反对者所挑战的伦理问题远远没有走出这么长远。 在美利坚这样一个基督教国家,神曾颇有远见地说:生命起源于受精。当囊胚选择了开篇所说的第二条路,一个本可以变成人的小生命在科学的手里终结了。著名的恶搞剧《南方公园》夸张地表现胚胎干细胞治疗:超人的扮演者瘫痪了,他掏出一个雏形的小人儿,喀喇一声撅折,贪婪地吮吸,结果,超人恢复健壮,能举起汽车,在房顶间上窜下跳,小人儿却扔了一地 这不仅是反对者对干细胞研究的极端演绎;许多人都会在造福人类和亵渎生命的两难困境中彷徨,Thomson自己也曾说:提及胚胎干细胞,如果你丝毫没有不舒服的感觉,那么你一定没有足够仔细地思考过这个问题。 美国的立法机构早就对此领域戒心重重,有时在高层决策者中也难达成共识:干细胞技术刚刚萌芽的上世纪九十年代初,克林顿是第一位支持用联邦政府的钱鼓励人类胚胎研究的美国总统;然而仅两年之后,总统和国会便觉不妙,开始缩水政策,在宪法中明令写下:联邦政府不能资助涉及创造或毁坏人类胚胎的研究。 Thomson的成果在法律出台三年后发表,人们不免担忧研究的未来。幸好当时的卫生和公共服务部首席律师Rabb找到了法律的漏洞:Thomson分离出干细胞(即毁坏胚胎这一步骤)用的是私人资助;现在既然该干细胞系(即由一个胚胎分离培养的一些干细胞)已被保存下来,围绕这些细胞本身的研究就和毁坏过程没有关系。人们想想确实在理,别的干细胞系开发纷纷效法此先例,这样联邦政府的钱才找了个台阶,名正言顺地投入各个干细胞系开发以后的研究。 伴随争论一起成长 美国总统换届,政策往往随之改变。布什执政期间继续勒紧干细胞研究的缰绳:已经用私人基金开发出60个干细胞系,这么多够了吧于是他当政期间的重要举措是,不管开发用谁的钱,联邦政府只能拨款总共1亿美元资助这60个系的后续研究,新的就请自谋生路。后边几年,参议院和众议院几次提议放宽政策,都被布什否决了。 然而实际上,这60个系中只有22个可以保持正常的干细胞特性;在这22个中,有的具有突变;另外,由于旧的干细胞培养技术必须在培养基中混入小鼠成纤维细胞和其它分子,所有细胞系其实都受到了外来分子的污染。总之没有一个是理想实验对象。 在下一级,各州又有各自的对策。有些州干脆禁止了一切人类胚胎干细胞研究;加州与此相反,率先从本州基金中为它拨款30亿美元;新泽西则组建了美国第一座州立干细胞研究所。 甚至连明星也纷纷登场:布莱德皮特和帕金森症患者迈克尔福克斯四处为干细胞研究游说;超人扮演者克里斯托夫里夫建立了干细胞研究基金会 不管外界如何喧嚣,回到科研界,正应了干细胞之父Thomson说过的一句话:科学家大多不喜欢有争议的事。于是,有些在干细胞领域很出色的科学家选择避而远之,另一些则积极地转向种种迂回之术。 2006年,美国麻省先进细胞技术公司率先打破冰封,他们在不破坏人类胚胎的情况下培育出了干细胞。具体方法借鉴于试管婴儿的技术。通常,当试管受精产生的受精卵分裂到8个细胞的时候,医生可以从这一团小胚胎中取出一个细胞进行基因缺陷的检测,剩下7个细胞还能在植入妈妈子宫后正常发育成胎儿。这一次,干细胞科学家等在这一个细胞旁边,几个小时后,它自然分成2个,一个仍然拿走做产前检查,另一个变成了他们珍贵的实验材料,当然,剩下7个还是拿到子宫里发育成人。在实验室,这颗宝贵的细胞开始享受欺骗式的照顾,科学家告诉他:你就是做胚胎干细胞的命;你看你周围都是同类;有营养还有激素呢于是,它终于发育成了一个崭新的干细胞系。(如图) 科学家为此欢欣鼓舞,然而他们低估了反对者的顾虑。有人说,这颗多余出来的细胞其实也有潜力发育成一个胚胎;有人说,从8细胞中取出一颗细胞的行径给剩下7颗造成了无法预测的影响;还有人说,别被新鲜技术迷惑,它带出的问题比给出的答案还多看来,只要涉及人类胚胎,矛盾终究不可调和。 还有别的方法。 在此之后一年,包括干细胞之父Thomson在内的两个科研小组独立地从人的上皮细胞出发,培育出了胚胎干细胞。这是一个很聪明的设计:上皮细胞属人体分化程度最高的细胞之列,科学家们只是改变了它里边4个基因的表达,便抹去了它们早已成熟的记忆,让它们回到了原初幼稚的干细胞状态。不过,此项技术并非毫无纰漏:为了改变基因表达,科学家们利用病毒DNA作了载体,这本身就有引入新突变、造成癌症的风险。 尽管如此,可以明确的是,在照顾伦理考虑和宗教信仰的前提下,胚胎干细胞的研究之路正越走越宽。 解禁绝佳时期 听起来像是一种美好的巧合:当名词干细胞诞生100年后,当人类胚胎干细胞首次被分离出来的10年后,总统轮到奥巴马做。从某种角度来说,这是总统最有权力的时刻,他逐条审视布什的执政措施,悠哉地决定自己废弃哪条、同意哪条。这些执政措施都无需国会批准方可生效。 在生物学界,废除对胚胎干细胞研究的联邦基金限制自然是最惹眼的一条。从前,布什批准资助的旧干细胞系全部带有污染,禁令执行期间,新干细胞的开发在私人经费的支持下得以持续。至今已诞生了十几种干净好用、更易培养的新干细胞系。它们都有机会在奥巴马放宽的政策中找到落脚之地。 不仅是政策。干细胞治疗刚刚取得的成果也为人们的信心锦上添花。去年,英国、西班牙和意大利医生合作为一名西班牙妇女接入了由她自己的成体干细胞(不同于胚胎干细胞的另一种干细胞)发育而来的气管,手术不会存在排异问题,她终于可以毫无顾虑地自由呼吸,让气体顺畅地充慢肺泡。今年1月,美国FDA又批准了首例人类胚胎干细胞的临床试验,医生们将给8-10位脊柱刚刚严重受损的患者注射胚胎干细胞,科学家们并不敢奢望伤者能立刻站起来跳舞,但对于病人来说,能微微动一下腰,或者某天醒来不再发现自己的双腿麻木如常,该是多么满足的感受。 一项政策的出台远不会给干细胞研究的顾虑和纷争划上句号。到目前为止,胚胎干细胞治疗仍未献出鼓舞人心的结果;成体干细胞虽小有所成,但它们并不能同胚胎干细胞一样全能;人们仍不确定干细胞强盛的分化本领是否将带来新的癌症难题。人们无法跨过伦理的门槛,欧盟在06年决定,他们将不资助涉及毁坏人类胚胎的研究;奥地利、丹麦、法国、德国和爱尔兰也不允许本国科学家开发胚胎干细胞;基督教圣殿罗马天主教堂去年颁布《人类尊严》文件,维持其二十多年来对胚胎干细胞研究的反对干细胞研究远不是激动人心的时髦话题这样简单。 但可以预见的是,在未来,科学、宗教、伦理等许多因素会自然地磨合。我们不必向自己的尊严和信仰低头,也仍将保持一份对生命的敬畏。终有一天,我们将可以交出一份珍视生命的答卷。 (下图其实和本文无关,不过布什总统因为干细胞决策没少挨骂倒是真的,其实布什说什么也不是他一个人决定的本文已发于《经济观察报》。)
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克隆人还有多远
songshuhui 2008-9-2 15:37
DNA 发表于2008-06-4 星期三 17:46 分类: 生物 | | 1996年,克隆羊Dolly的诞生成为哺乳动物无性繁殖技术突破性的一步,随即关于克隆人可能性的争论也沸沸扬扬;许多国家很快制定了法律严明禁止克隆人的研究,对于人类胚胎的克隆研究也限制得非常严格。然而法律和伦理的禁令却挡不住人类好奇心和利益需求的驱使,人类克隆胚胎的研究依然在世界各地悄然进行着尽管这是一个非常敏感的研究领域,但是科学家们依然在严格的限制条件下取得了令人振奋的成果。 最近,美国加州一家干细胞研究公司Stemagen通过成体细胞核移植技术成功得到了五个人类胚胎克隆,发表于学术杂志《干细胞》(Stem Cell)。虽然人类克隆胚胎早就被报道过,但是以往的克隆胚胎的细胞核(即基因组)供体是来源于胚胎干细胞,而此成果的重要性在于这五个克隆胚胎的细胞核来源于成年男性成纤维细胞。 以前得到的人类克隆胚胎是将一个胚胎中的干细胞的细胞核取出来,移植到一个去核的成熟卵母细胞中,这个卵母细胞分裂(由一个细胞一分二、二分四、四分十六)发育成囊胚(胚胎的最初发育阶段)。人类克隆胚胎在医学上最大的应用价值在于可以产生具有分化潜能的胚胎干细胞,而胚胎干细胞在特定培养条件下可诱导分化成特定功能的组织干细胞,如神经干细胞、骨髓干细胞等等。这些组织干细胞可用于临床治疗,例如病人身体某处的神经细胞坏死(成人体内的神经细胞都不可再生),注射若干神经干细胞,经过特定诱导分化成终端的神经细胞,恢复组织局部的神经系统功能。但是这样的治疗存在一个很大问题,干细胞来源于异体,注射入病人体内可能产生巨大的免疫排斥反应。倘若干细胞的基因组来源与病人相同,即由病人的体细胞提供细胞核,移植进入去核卵母细胞再发育成克隆胚胎,其产生的干细胞再注入病人体内,理论上就不会存在任何免疫排斥反应。 2004年,韩国的黄俞锡(Woo Suk Hwang)发表在《科学》(Science)杂志上的论文声称得到了来源于成体细胞核的人类克隆胚胎,并得到稳定的胚胎干细胞系,当时在学术界颇为轰动。但是后来的事实表明,黄俞锡的论文为造假,也成为科学界一大丑闻;而这个领域变得更加敏感和谨慎。Stemagen公司的这一成果在克隆技术上并没有创新,因为灵长类克隆胚胎以及干细胞的研究技术已经于2007年11月发表(这里插播一个八卦:据说美国人做出来的猴子胚胎干细胞的关键技术是从中国学去的,却抢先发表了,把我们担任灵长类克隆胚胎研究项目的973首席科学家气得半死,由此也买得一个教训国际学术交流也需要有知识产权的自我保护意识),因此Stemagen公司也不可能申请到专利,但是由克隆胚胎得到的胚胎干细胞却可以卖给制药公司做临床医学的研究。 来源于成体细胞核的人类克隆胚胎在体外培育成囊胚,再植入女性子宫内,如果此囊胚能继续正常发育成完整胎儿,那么克隆人就诞生了。后续的技术并不复杂,与试管婴儿技术是一样的,现在试管婴儿的成功率(胎儿出生率)大概有20~30%(据说在中国某些高水平的试管婴儿中心可达到40%)。因此,只要人类克隆胚胎的技术成熟克隆人,也许只有一步之遥。 因此Stemagen公司的这一成果自然也引起了科学伦理的担忧,人类克隆胚胎的技术有可能打开克隆人禁区的大门。当年反对克隆人的呼声高涨,其中有一些理由是荒诞可笑的例如克隆出大魔头希特勒怎么办这些人大概是没有搞清楚基因组的克隆并不代表个体命运和历史大背景的克隆和重复。倒是关于克隆技术对于胚胎的机械性和药物性损伤可能导致克隆人的高致畸率是一大隐患,而且伦理上的混乱也可能造成一些问题。也许在基督教文明国家克隆人被认为是对神的不敬和挑战,虽然克隆人技术目前来看也不可能合法;但是我丝毫不怀疑出于利益的需要会促进克隆人技术的日臻完善和成熟(那些邪教组织、地下组织搞的不能公布详实数据的伪克隆人技术不算),而未来在伦理和法律上的突破也未必不可能。 或许某一天早上醒来,我们会突然发现所有的新闻媒体都在报道世界上第一个克隆人诞生了。 相关链接: http://jingliumm.spaces.live.com/ http://www.nature.com/news/2008/080117/full/news.2007.350.html http://stemcells.alphamedpress.org/cgi/content/abstract/2007-0252v1 标签: 五香松仁 , 伦理 , 克隆人 , 科学 , 胚胎干细胞
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