誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells),是指通過導(dǎo)入特定的轉(zhuǎn)錄因子將終末分化的體細(xì)胞重編程為多能性干細(xì)胞。多能干細(xì)胞具有分化成幾乎所有類型細(xì)胞的多能性,目前已被廣泛應(yīng)用于免疫治療、細(xì)胞治療、再生醫(yī)學(xué)、疾病模型構(gòu)建、藥物篩選以及個(gè)性化診療中。
多能干細(xì)胞在研情況
近年來,細(xì)胞療法熱度一路狂飆,其中多能干細(xì)胞又憑借其獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,吸引全球范圍內(nèi)多家生物醫(yī)藥公司積極布局及大量資本持續(xù)涌入。目前,全球相關(guān)在研產(chǎn)品管線的適應(yīng)癥涵蓋了腫瘤、帕金森病、眼科疾病、糖尿病、骨/關(guān)節(jié)病疾病等多種疾病。并且在今年,多能干細(xì)胞行業(yè)迎來了大豐收,Century Therapeutics、中盛溯源、霍德生物、艾爾普生物等多家企業(yè)均有產(chǎn)品成功進(jìn)入臨床階段,整個(gè)行業(yè)呈蓬勃發(fā)展態(tài)勢!
1. 分化技術(shù)改進(jìn)與機(jī)制探索
促進(jìn)功能細(xì)胞成熟:研究人員不斷探索如何讓多能干細(xì)胞分化出的功能細(xì)胞更加成熟。例如,北京大學(xué)鄧宏魁課題組和李程課題組合作發(fā)現(xiàn),通過調(diào)節(jié)神經(jīng)酰胺代謝穩(wěn)態(tài),使用 HDAC 抑制劑 TH34 可有效促進(jìn)人多能干細(xì)胞衍生胰島 β 細(xì)胞的功能成熟,包括提高葡萄糖響應(yīng)性的胰島素分泌水平、增加成熟胰島素顆粒的數(shù)量、提升線粒體氧化呼吸能力等。這對于糖尿病的細(xì)胞替代治療具有重要意義。
深入理解分化機(jī)制:對多能干細(xì)胞分化的具體機(jī)制研究不斷深入,有助于更精準(zhǔn)地控制細(xì)胞分化方向。如對 Hippo 信號(hào)通路等在多能干細(xì)胞分化中的作用機(jī)制研究,發(fā)現(xiàn)該通路的效應(yīng)因子 Yap 能協(xié)同多能干細(xì)胞的核心轉(zhuǎn)錄因子,參與調(diào)控多能干細(xì)胞的關(guān)鍵基因表達(dá) 3。
2. 疾病治療應(yīng)用研究:
血液疾。涸凇蹲匀・生物技術(shù)》發(fā)表的一項(xiàng)研究中,研究人員成功通過人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞制造出了與人類胚胎中造血干細(xì)胞十分相似的可移植造血干細(xì)胞。將其植入免疫缺陷小鼠體內(nèi)后,這些造血干細(xì)胞成功在小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化成了功能性的骨髓。這可能為一系列血液疾病帶來新的治療選擇 1。
神經(jīng)系統(tǒng)疾。憾嗄芨杉(xì)胞在神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療方面具有潛力。比如在帕金森病的研究中,多能干細(xì)胞已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段,相關(guān)臨床研究表明了其移植的有效性和安全性 8。對于神經(jīng)系統(tǒng)損傷的修復(fù),多能干細(xì)胞分化出的神經(jīng)細(xì)胞有望替代受損的神經(jīng)細(xì)胞,恢復(fù)神經(jīng)功能。
生殖領(lǐng)域:日本京都大學(xué)研究人員開發(fā)出利用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞大量培養(yǎng)出前精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞的方法。這一成果可用于揭示人類生殖細(xì)胞的生成機(jī)制,未來可能應(yīng)用于不孕癥等疾病的治療 6。
3. 建立高效誘導(dǎo)分化體系
動(dòng)物模型研究:以動(dòng)物為模型的多能干細(xì)胞研究取得進(jìn)展。西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院干細(xì)胞與動(dòng)物疾病團(tuán)隊(duì)與生命科學(xué)院合作,建立了豬多能干細(xì)胞向巨噬細(xì)胞高效誘導(dǎo)分化的技術(shù)體系。該研究為宿主 - 病原體相互作用機(jī)制的研究提供了廣闊的平臺(tái),也為其他動(dòng)物的多能干細(xì)胞研究提供了參考。
4. 優(yōu)化培養(yǎng)技術(shù)與降低成本:
培養(yǎng)技術(shù)優(yōu)化:研發(fā)更加高效、穩(wěn)定的多能干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是當(dāng)前的研究重點(diǎn)之一。包括優(yōu)化培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件等,以提高細(xì)胞的增殖速度和質(zhì)量。例如,開發(fā)無血清培養(yǎng)體系,減少血清對細(xì)胞的影響,同時(shí)降低培養(yǎng)成本和潛在的免疫反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。
自動(dòng)化培養(yǎng)設(shè)備:全自動(dòng)干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)設(shè)備的研制成功,標(biāo)志著干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的進(jìn)步。自動(dòng)化設(shè)備可以提高培養(yǎng)的效率、穩(wěn)定性和可重復(fù)性,為多能干細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)和應(yīng)用提供了技術(shù)支持
多能干細(xì)胞研究優(yōu)勢
多能干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞類似,具有在體外無限復(fù)制的特點(diǎn),能夠大規(guī)模培養(yǎng);多能干細(xì)胞可來源于患者自身,故可減小免疫排斥問題,并且由于多能干細(xì)胞的細(xì)胞來源是成體細(xì)胞,避免了倫理問題。最后多能干細(xì)胞可根據(jù)需求誘導(dǎo)分化成需要的細(xì)胞,批次間相對穩(wěn)定,可避免臨床療效不一致情況
1. 分化潛能廣泛
多向分化能力:多能干細(xì)胞具有強(qiáng)大的分化能力,可以分化成體內(nèi)所有三個(gè)胚層的細(xì)胞類型,進(jìn)而形成身體的各種組織和器官。這為治療多種疾病提供了豐富的細(xì)胞來源,例如可以分化為心肌細(xì)胞用于治療心臟病、分化為神經(jīng)細(xì)胞用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病、分化為胰島細(xì)胞用于治療糖尿病等 4。
疾病模型建立:能夠在體外分化為特定的細(xì)胞類型,為建立人類疾病的體外模型提供了有力工具。研究人員可以利用這些模型深入研究疾病的發(fā)病機(jī)制、進(jìn)展過程以及藥物的作用效果等,為疾病的診斷和治療提供重要的理論依據(jù)。
2. 來源相對豐富:
胚胎干細(xì)胞來源:可以從早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲取胚胎干細(xì)胞。雖然這涉及到一些倫理道德問題,但在科學(xué)研究中仍然是一種重要的細(xì)胞來源,為多能干細(xì)胞的基礎(chǔ)研究提供了寶貴的材料 4。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源:通過將特定的轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入到體細(xì)胞中,可以將體細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,從而避免了胚胎干細(xì)胞的倫理爭議。并且,體細(xì)胞來源廣泛,如可以從患者自身的皮膚細(xì)胞、血液細(xì)胞等獲取,為個(gè)性化醫(yī)療提供了可能。
3. 治療應(yīng)用前景廣闊:
細(xì)胞替代治療:多能干細(xì)胞分化出的功能細(xì)胞在回移到人體后,理論上不會(huì)產(chǎn)生排斥反應(yīng),因此可以用于細(xì)胞替代治療,修復(fù)受損的組織和器官。這對于一些傳統(tǒng)治療方法難以治愈的疾病,如神經(jīng)損傷、心臟衰竭、肝衰竭等,具有重要的潛在治療價(jià)值 2。
免疫調(diào)節(jié)作用:多能干細(xì)胞具有一定的免疫調(diào)節(jié)能力,可以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的功能,抑制免疫反應(yīng)過度激活,從而減輕炎癥反應(yīng)和免疫損傷。這在一些自身免疫性疾病和炎癥性疾病的治療中具有重要的意義。
4. 研究技術(shù)不斷發(fā)展:
培養(yǎng)和擴(kuò)增技術(shù):隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,多能干細(xì)胞的培養(yǎng)和擴(kuò)增技術(shù)日益成熟。研究人員可以在體外實(shí)現(xiàn)多能干細(xì)胞的大量擴(kuò)增,滿足基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的需求。同時(shí),培養(yǎng)條件的優(yōu)化也提高了細(xì)胞的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
基因編輯技術(shù):基因編輯技術(shù)的發(fā)展為多能干細(xì)胞的研究提供了強(qiáng)大的工具。通過基因編輯,可以對多能干細(xì)胞的基因進(jìn)行精確修飾,糾正致病基因的突變,或者引入特定的基因功能,從而提高細(xì)胞的治療效果和安全性。
多能干細(xì)胞研究相關(guān)細(xì)胞因子
多能干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用是基于分化能力。通過不同的細(xì)胞因子,多能干細(xì)胞能夠分化成不同類型的細(xì)胞。上海逐典在擁有GMP級(jí)質(zhì)量管理體系平臺(tái)的基礎(chǔ)上,結(jié)合細(xì)胞治療藥物生產(chǎn)規(guī)范,提供一系列高活性細(xì)胞因子,用于支持人多能干細(xì)胞的研究。這些產(chǎn)品均經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制,活性已經(jīng)得到驗(yàn)證。助力細(xì)胞治療藥物的研究,加速臨床、上市申報(bào)進(jìn)程。
表1. 細(xì)胞因子在人多能干細(xì)胞擴(kuò)增和分化中的應(yīng)用
表2. 細(xì)胞因子在人多能干細(xì)胞分化中的應(yīng)用
上海逐典細(xì)胞因子
1. 高活性
IL-15 Pro(CY018F0100)
IL-15 Pro對NK細(xì)胞(NK92)的增殖能力與野生型IL-15相比提高20倍
2. Treg慢速激活
IL-2 Pro(CY017F0100)
IL-2 Pro相較于野生型IL-2可以慢速激活調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,降低免疫系統(tǒng)負(fù)調(diào)控,更大程度上發(fā)揮T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能。
訂購信息
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)蛋白 | |||||
產(chǎn)品名稱 | 種屬 | 貨號(hào) | 表達(dá)系統(tǒng) | 標(biāo)簽 | 規(guī)格 |
Activin A | Human | CY046F0010 | E.coli | 無 | 10 μg |
Human | CY046F0020 | E.coli | 無 | 20 μg | |
Human | CY046F0050 | E.coli | 無 | 50 μg | |
EGF | Human | CY069F0010 | E.coli | 無 | 10μg |
Human | CY069F0020 | E.coli | 無 | 20μg | |
Human | CY069F0050 | E.coli | 無 | 50μg | |
SCF | Human | CY061F0010 | E.coli | 無 | 10 μg |
Human | CY061F0020 | E.coli | 無 | 20 μg | |
Human | CY061F0050 | E.coli | 無 | 50 μg | |
IL-3 | Human | CY021F0010 | E.coli | 無 | 10 μg |
Human | CY021F0020 | E.coli | 無 | 20 μg | |
Human | CY021F0050 | E.coli | 無 | 50 μg | |
IL-6 | Human | CY042F0010 | E.coli | 無 | 10 μg |
Human | CY042F0020 | E.coli | 無 | 20 μg | |
Human | CY042F0050 | E.coli | 無 | 50 μg | |
PDGF-AA | Human | CY056F0010 | E.coli | 無 | 10 μg |
Human | CY056F0020 | E.coli | 無 | 20 μg | |
Human | CY056F0050 | E.coli | 無 | 50 μg | |
PDGF-BB | Human | CY035F0010 | E.coli | 無 | 10 μg |
Human | CY035F0020 | E.coli | 無 | 20 μg | |
Human | CY035F0050 | E.coli | 無 | 50 μg |
【其他產(chǎn)品推薦】
一.培養(yǎng)基
產(chǎn)品優(yōu)勢
• 與E8體系對標(biāo),細(xì)胞增殖與形態(tài)無差異
• 無外源動(dòng)物成分,降低各類病毒、霉菌和支原體等的污染風(fēng)險(xiǎn)
• 無血清成分,極大降低批次間差異
產(chǎn)品優(yōu)勢
• 與mTesR體系對標(biāo),細(xì)胞增殖與形態(tài)無差異;
• 無需滋養(yǎng)層細(xì)胞;
• 營養(yǎng)更豐富,適用于大多數(shù)細(xì)胞系培養(yǎng),且適用重編程過程細(xì)胞培養(yǎng);
• 成分明確,批間差異;
• 無外源動(dòng)物成分,降低各類病毒、霉菌和支原體等的污染風(fēng)險(xiǎn);
二.凍存液
產(chǎn)品優(yōu)勢
• 無動(dòng)物源成分,降低各類病毒、霉菌和支原體等的污染風(fēng)險(xiǎn);
• 成分確定,批次間差異。
• 細(xì)胞復(fù)蘇效率高,該凍存液凍存細(xì)胞復(fù)蘇率高于血清凍存方法;
即用型產(chǎn)品,且無需程序降溫可直接-80℃冰箱過夜后轉(zhuǎn)移至液氮中長期保存