🐺 如何将细胞诱导成干细胞（哪些方法可以诱导细胞融合各有何特点）
- 作者: 张奕橙
- 来源: 投稿
- 2025-03-19
1、如何将 🦋 细胞诱导 🦟 成干细胞
细胞诱导成多能干细胞 (iPSC) 的 🐱 程序
1. 获取起始 🌷 细胞：
通 🌹 常使用皮肤成纤维细胞或其他易于 🐵 获取 🌲 的成年细胞。
2. 转染 🍁 Yamanaka 因 🦈 子：
将 OCT4、SOX2、KLF4 和 cMYC（Yamanaka 因 🐝 子）等转录因子的基因引入起 🦁 始细胞。
通 🌷 常通过逆转录病毒 🦢 或质粒转染来实 🦁 现。
3. 培养和筛 🐕 选：
转染后，细，胞被培养在富含生长因子的培养基中 🐕 以促进重编程。
几 🦁 周 🌴 后 🦢 ，形成 iPSC 细胞集落。
使用表面 🦄 标记物 🐞 或报道基因对 iPSC 进行筛选和分离。
4. 多能 🍀 性 🐳 确认 🌷 ：
iPSC 被评估其分化 ☘ 成不同细胞类 🌵 型的 🌿 潜力，包括内胚层、中胚层和外胚层细胞。
这是通过 🐈 免疫细胞化学或分化成特定谱系来实现的。
5. 清除重编程因 🦈 子 💮 ：
通常使用 Cre 重组酶或可诱导启动子系 🐝 统从 iPSC 中清除转染的 Yamanaka 因 🦄 子。
这可以确保 iPSC 不再受这些因子的影响，并减 🍁 少肿瘤形成的风险。
6. 进一 🌴 步表 🐘 征和应 🐝 用：
表征 iPSC 的 🌳 遗传和表观 🕸 遗传稳定性、分化潜 🐞 力和功能。
iPSC 可用于疾 🐺 病建模、药、物筛选再生医学和个性化医学。
注意：iPSC 感 🐛 染 🪴 或诱变的风险 🐞 。
重编程过 🦆 程的效率可能因起始细 🐘 胞类型而 🐕 异。
iPSC 的分化能力受细胞遗 🌵 传背景和其他 🐞 因素的 🌺 影响。
iPSC 治疗的临床应 🐬 用仍处于实验 🌺 阶段。
2、哪些方法可以诱导细 🐡 胞融合?各?有何特点
细 🌾 胞融合诱导方法
化学方法聚乙二 🦋 醇 (PEG)
原理：PEG 是一种生物相容性聚合物 🌻 ，能，降低 🌵 细胞膜的 🦢 脂质屏障促进细胞融合。
特点：效率高 🐬
可用于不同类型 🦈 的细 🦁 胞
融合 🌲 后的细胞稳定性好
病 🦁 毒介 🐝 导法
仙台 🌷 病毒 (SV5)
原理：SV5 是一种包膜病毒，其包膜蛋白具有 🌸 融合细胞 🐵 膜的能力。
特点：效率 🍁 非 🐘 常高
可用于大规 🦈 模细胞 🐒 融合
融合后的细 🐈 胞可 🌹 以产生融合蛋 🐧 白
脂质 🦊 体 🐎 介导法 🐼
聚卡替尼脂 🐞 质 🐱 体 🐯
原理：聚卡替尼脂质体是阳离子脂质体，能，与，细胞膜相互作用形成不稳定的倒置六 🐯 边形相促进细胞融合。
特点：效率中 🐦 等
可用 🐶 于不同类型的细胞
融合 🕸 后的 🐎 细胞稳定性较差
电融合电脉冲
原理 🐋 ：利用高压电脉冲穿透细胞膜，使细胞 🐘 膜，短暂极化促进细胞融合。
特点：效 💮 率受 🦉 细胞 🌷 类型影响
大规 🐡 模细 💮 胞融合困 🌾 难
融合 🌸 后的 🦄 细胞可能 💐 会受到损伤
机械方法显微注射
原理：使用细玻璃针将两种细胞注射到同一 🌻 个受精卵中。
特点：效 🦅 率 🕷 高 🦢
可用于特 🦟 定细 🦆 胞类 🐟 型
融合后的细 💐 胞可以产生非 🌻 对 🐱 称融合体
激光 🐝 诱导 🦊 融合
原理：使用激光照射细 🦢 胞，在细胞，膜上产生局部加热区域促进细胞膜融合。
特点：精 🕊 确度 🐡 高 🐠
可 🐕 用于 🐧 小细胞 🦢 群
融 🐬 合 🌿 后的细胞稳 🌲 定性较差
3、如何将 🐴 细胞诱导成干细胞 🐬 的方法
山中 🦢 因子方法
山中因子方法是由日本京都大学的山中伸弥教授开发的，于 2006 年首次公布。该方法使用特定的转录因子将体细胞 🦅 （如皮肤细胞或血细胞）重新编程为诱导 🦢 多能干细胞 🌻 (iPSC)。
目标细 🕷 胞：体细胞（例如成纤维细胞、血细胞）
转录因 🐳 子：Oct4、Sox2、Klf4 和 🐟 cMyc
程序：将转录因子通过病毒载体转导到目标细胞中，例如 🦢 逆转录病毒或慢 🪴 病毒。
在细胞培养基中培 🌷 养细胞，使 💮 其增殖并发生形态学变化。
几周后，重新编程的 iPSC 形，成 🦅 能够分化为各种细胞类型。
epSC 方 🕷 法 🌼
epSC 方法使用表观遗传修饰来诱导细 🌸 胞分化为干细胞表观遗传修饰。是影响基因 💐 表达而不改变 DNA 序。列本 🌺 身的化学标记
目标细胞：体细胞（例如成 🦢 纤维细胞）
因子：Valproic 酸（VPA）等表观遗 🌼 传 🦄 调节剂
程序：将 VPA 等因子添 🦢 加到目标细胞的培养基中。
在细胞培养基中培养细胞 🦉 ，使其增殖并发生形态学变化。
几周后，重新编程的 epSC 形，成，能够分化为某些细胞类型但不如 iPSC 多能 ☘ 。
化学 🐡 试 🌷 剂 🐦 方法
化学试剂方法使用小分子化合物来诱导细胞分 🦍 化为干细胞。这。些化合物靶向特定的表观遗传或信号转导途径
目标细胞：体细胞（例如成纤维细胞 🌻 ）
试剂：RevitaCell 等小分子 🐦 化合物
程序：将小分子试剂添加到 🐵 目标细胞的培养基中。
在细胞培养基中培养细 🌷 胞，使其增殖并发生形态学变化。
几周后，重，新编程 🦍 的干细胞 💮 形成能够分化为某 🐅 些细胞类型。
其他方法除了以上三种主要方法外，还，有其他方法正在开 🌺 发中例 🌹 如：
转基因方法：使用基因修饰技 🌷 术将干细胞相关基因导入靶细胞。
miRNA 方法：使用微小 RNA 调节 🦍 干细胞相关的基因表 🦍 达。
体外受精 (IVF)：将体细胞核 🌸 移植到 🌺 去核卵细胞 🕸 中，创建胚胎干细胞。
4、诱导干细胞发育成特定的组织 🦟
诱导干 🐵 细胞分化为特定组织
诱导干细胞分化为特定组织涉 🐘 及以下关 ☘ 键步骤 🐝 ：
1. 获 🌻 得干细胞 🦋 ：
胚胎 🕊 干细胞 (ESC)：来自早期胚胎的未分化细胞，具有无限增殖和分化成任 🐛 何组织 💐 类型的潜力。
诱导多 🐵 能干细胞 (iPSC)：通 🕊 过特定基因的重新 🐒 编程，将体细胞转化为具有类似 ESC 潜力的细胞。
2. 选 🌷 择性培养 🦢 ：
将干细胞培养在促进特定 💮 组织分化的培养基 🐦 中。
使 🐯 用生长因 🐕 子、激素和其他化学物质诱导干细胞进入特定的发育途径。
3. 培养 🦟 条 🌺 件 🦢 优化：
调整 🌵 培养基成分培养、时 🌸 间和培养条件，以促进最 🐅 佳分化效率。
监控细胞标记物、基因表达 🐡 模 🌾 式和形态变化，以评估分化状态。
4. 定向 🐛 分 🌺 化：
通过转录因子、微小 RNA 或其他分子信 🕊 号，将干细 🐋 胞引导到特定的组织 🦅 谱系。
例如，促进肌肉分化的转录因子促进 MyoD；神经元分 🦢 化的转录因子 Sox2。
5. 单 🌷 细胞分 🐞 选：
分离 🐈 出成功分化为目标组织的单 🐒 细胞。
使用流式细胞术或 🐝 标记 🐕 物筛 🦁 选方法进行。
6. 移 🐦 植 🦆 和整合 🐡 ：
将分 🐱 化的细胞移植到目标 🦊 组织或器官。
细胞应与宿 🐯 主组织整 🐒 合，并发挥预期的功能。
应用：诱导干细胞分化为特定组织具有广泛的潜在应 🌾 用，包括：
再生医学：修复因疾病、损伤或衰老而受损的组织，如 🌲 、心 🦈 脏组织 🦍 神经组织和骨组织。
疾病建模：在实验室 🐼 中创建疾病模型，以研究疾病机 🐋 制和 🦉 开发新疗法。
药物筛选：测试药物在特定组织中的 🌺 疗效和毒 🐈 性。
个性化医疗：根据患者 🦢 的个体细胞创 🌷 建定制的治疗方法。
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