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大鼠诱导iPS细胞的最新研究结果

来源:生物谷
摘要:大鼠是历史上第一个被驯化用于科学研究的哺乳动物,用于科研已经超过150年。由于大鼠体型比小鼠大,手术操作方便。而且在生理上具有许多独特的特点,使得大鼠成为非常好的生物、医学、药物、营养、行为等方面研究的良好的模型,广泛应用于生物医药研究中。但是迄今为止,仍然没有大鼠多能的胚胎干细胞系成功建立的报道,......

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大鼠是历史上第一个被驯化用于科学研究的哺乳动物,用于科研已经超过150年。由于大鼠体型比小鼠大,手术操作方便。而且在生理上具有许多独特的特点,使得大鼠成为非常好的生物、医学、药物、营养、行为等方面研究的良好的模型,广泛应用于生物医药研究中。但是迄今为止,仍然没有大鼠多能的胚胎干细胞系成功建立的报道,而多能的胚胎干细胞是反向遗传学研究和制作疾病模型的重要工具。因此大鼠的遗传学研究以及用大鼠制作人类疾病模型的研究都远远落后于小鼠。



2008年12月18日《细胞·干细胞》(Cell  Stem  Cell)提前在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所博士研究生廖婧和博士后崔春完成的关于建立和鉴定大鼠诱导多能干细胞(iPS细胞)的重要研究工作,该项工作是在生化与细胞所研究员肖磊博士指导下完成的。



在本项工作中,研究人员成功运用病毒表达转录因子把大鼠成体细胞成功地重编程到多能干细胞状态。从数百个形态类似胚胎干细胞的细胞克隆中,建立了22个类似胚胎干细胞的细胞系。经过进一步筛选、鉴定,最终获得两株符合多能干细胞标准的大鼠iPS细胞系。这些细胞系形态类似小鼠胚胎干细胞,具有跟小鼠胚胎干细胞类似的干细胞标记基因的表达,而且在体外和体内都具有向内、中、外三个胚层分化的能力。



自从1981年小鼠的胚胎干细胞被建立后,公认的胚胎干细胞系被报道的哺乳动物只有小鼠、猴和人三个物种。其他哺乳动物,包括大鼠以及猪、牛、羊等,一直没有公认的胚胎干细胞系被报道。上述研究结果第一次原则性地证明了诱导多能干细胞(iPS)技术可以为这些历史上难以建立胚胎干细胞系的物种建立多能的干细胞系;而且这些多能干细胞有可能直接用于产生基因敲除动物和转基因动物。这个研究结果将会促进其他物种的诱导多能干细胞(iPS)研究和应用。



这个工作得到了中科院上海生科院生化与细胞所、科技部的大力支持。



      上海科学家昨天宣布一项重要研究成果,他们在国际上首次成功建立起2株大鼠的胚胎干细胞,相关论文被国际著名系列学刊《细胞·干细胞》提前在线发表,并将于下月初正式出版。该刊同期专门配发短文,介绍这一新发现,并认为“这两株全新的大鼠干细胞,将成为反向遗传学研究和制作疾病模型的极重要工具,用于研究人类疾病、细胞学以及动物保护”。  

        就像一株树干能逐步长出枝、叶、花、果等,干细胞也能适时、定点分化为各种细胞、组织、器官等,故被称为“百变细胞”、“多能细胞”。在哺乳动物胚胎中,胚胎干细胞被认为具备最大的分化潜能,可分批次不断分化,因此长期以来都是国际干细胞领域的热门方向。  

        大鼠是第一种被驯化用于科研的哺乳动物,历史已超过150年。在实验室中,大鼠体型比小鼠大许多,手术操作方便。同时,大鼠在生理上具有许多特点,也使其成为非常好的动物模型,广泛应用于生物医药研究中。但迄今为止,来自大鼠的胚胎干细胞系仍没有成功建立的报道。  

        在中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,通过研究员肖磊指导,博士生廖婧和博士后崔春在大鼠身上进行了诱导多能干细胞的重要研究。他们巧妙地将大鼠的成体细胞“重新编程”,让它们回到多能干细胞状态,并建立了22个类似胚胎干细胞的细胞系。经过进一步筛选、鉴定,最终获得2株符合多能干细胞标准的细胞系,并在体外和体内都具有向内、中、外3个胚层分化的能力。  

        《细胞·干细胞》撰文评论:迄今为止,很多试图建立家养动物多能干细胞系的实验都宣告失败。而该论文成功运用“病毒表达转录因子”,把大鼠成体细胞再编程,达到多能干细胞状态,结果证明了那些历史上难以建立胚胎干细胞系的物种,也能通过“诱导多能干细胞技术”建立这类细胞系。
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