神经干细胞

体细胞核移植

后实验动物,包括那些用于创建多莉羊,有很多讨论体细胞核移植的使用(SCNT)来创建多功能人体细胞。在SCNT核的体细胞(一个完全有区别的细胞,包括生殖细胞),其中包含的大多数细胞的DNA(脱氧核糖核酸),被转移到一个未受精卵细胞自身的核DNA已经被除掉了。生长在卵细胞文化直到它到达胚泡阶段。然后从鸡蛋中删除内细胞团,和细胞生长在文化形成一个胚胎干细胞线(一代又一代的细胞来自同一组父细胞)。这些细胞可以刺激区分移植所需成各种类型的细胞。由于这些细胞将基因相同的原始的捐赠者,他们可以用来治疗捐赠者没有免疫排斥的问题。科学家从SCNT生成人类胚胎干细胞成功在2013年首次人类胚胎。

虽然有前途,SCNT-derived胚胎干细胞的产生和使用是有争议的几个原因。一个是SCNT之前可能需要超过一打鸡蛋一个鸡蛋成功产生胚胎干细胞。人类卵子是供不应求,有很多法律和道德与卵子捐赠相关问题。还有未知风险参与SCNT-derived干细胞移植到人类,因为未受精卵的机制能够重组分化细胞的核DNA并不完全理解。此外,SCNT通常用于生产克隆动物(如多莉)。虽然目前人类的克隆是违法的在整个世界,从一个包含核DNA的卵细胞成人细胞在理论上可以移植到女性的子宫和术语作为实际克隆人类。因此,一些群体之间存在强烈反对使用SCNT生成人类胚胎干细胞。

诱导多能干细胞

由于道德和道德问题使用胚胎干细胞,科学家们寻找方法来重组成人体细胞。细胞融合的研究,区分成年体细胞生长在文化与干细胞和胚胎干细胞融合获得胚胎癌属性,导致了特定基因能重组成人细胞分化。细胞融合的一个优势是,它依赖于现有的胚胎干细胞代替鸡蛋。然而,融合细胞刺激免疫反应,当移植到人类,导致移植排斥反应。因此,研究变得越来越集中在基因和蛋白质的重组成人细胞能力多能状态。为了使成年细胞没有融合胚胎干细胞,多能监管基因诱导多能性必须引入成人的细胞核。为此,成人细胞生长细胞培养,具体的组合调控基因插入逆转录病毒(病毒RNA(核糖核酸)转换成DNA),然后引入培养基。基因的RNA逆转录病毒运输监管到成人的细胞核,在基因整合到细胞的DNA。大约每10000个细胞获得胚胎干细胞特性。虽然机制仍然是不确定的,很明显,一些基因授予胚胎干细胞属性通过许多其他基因的调控。以这种方式成为重组成人细胞被称为诱导多能干细胞(iPS)。

类似于胚胎干细胞,可以刺激诱导多能干细胞分化成选择类型的细胞在原则上可以被用于针对疾病的治疗。此外,代成年细胞的诱导多能干细胞患者的影响遗传疾病可用于在实验室模型的疾病。例如,2008年,研究人员从一个孩子和一个孤立的皮肤细胞继承了神经系统疾病称为脊髓性肌肉萎缩症,然后重组这些细胞在诱导多能干细胞。重新编程细胞保留了疾病基因型的成年细胞和刺激分化成运动神经元,显示功能不足与脊髓性肌肉萎缩症有关。通过概括该病在实验室里,科学家能够研究密切细胞发生变化,随着疾病的进展。这样的模型不仅承诺增进科学家对基因疾病也促进开发新的治疗策略针对每种类型的遗传疾病。

2009年科学家们成功地生成的视网膜细胞的人类的眼睛成人皮肤细胞重新编程。这个进步使视网膜细胞的胚胎发育的详细调查,开了一代新的治疗方法的途径眼疾。视网膜细胞的生产从皮肤细胞重新编程可能特别有用的治疗色素性视网膜炎,它的特点是进步的视网膜变性,最终导致夜盲症和其他并发症的愿景。尽管视网膜细胞也被从人类胚胎干细胞产生,诱导多能性是一个较少争议的方法。科学家们还研究了诱导多功能干细胞技术结合的可能性基因治疗价值,特别是对于遗传性疾病患者将受益于自体移植。

研究人员也能够产生心脏干细胞治疗某些形式的心脏病通过去分化的过程,成熟的心脏细胞受到刺激回到干细胞。第一次尝试自体移植的心脏干细胞在2009年执行,当医生孤立的心组织从一个病人,在实验室培养的组织,刺激细胞去分化,然后被心脏干细胞直接进入患者的心脏。类似的研究涉及14个病人心脏绕过手术后心脏干细胞移植是在2011年报道的。干细胞移植后超过三个月,患者经历了轻微的但可检测心脏功能的改善。

不同的诱导多能干细胞和肉瘤细胞非常宝贵的治疗应用程序,因为他们不太可能被拒绝的免疫系统。然而,在诱导多能干细胞可用于治疗人类疾病,研究人员必须找到一种方法,介绍了主动重组基因不使用逆转录病毒,可导致疾病,如白血病在人类身上。一个可能的替代使用逆转录病毒运输监管基因植入成年细胞的细胞核的使用质粒tumourigenic,小于病毒。

2021年多个研究团队,独立工作,生成人类blastocyst-like结构体外。种植结构使用不同类型的细胞群,包括人类胚胎干细胞,“诱导多能性”细胞,和成人皮肤细胞重新编程。的突破提供了一个新颖的手段研究人类胚胎发育和怀孕的早期阶段。