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iPSC体外疾病模型研究平台在加速药物筛选中的应用

浏览次数:464 发布日期:2024-11-28  来源:本站 仅供参考,谢绝转载,否则责任自负
iPS细胞,即诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells),是通过对体细胞进行重编程,让分化的体细胞“返老还童”,成为类似人胚胎干细胞(ESCs)的多能性干细胞。

2006年日本京都大学Shinya Yamanaka教授在《Cell》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入成年小鼠的成纤维细胞中,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞增值能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。Shinya Yamanaka教授也因此获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。
 


iPSC制备过程[1]


诱导多能干细胞iPS技术具有巨大的潜在应用价值,可用于干细胞治疗研究,构建疾病模型,发现新的治疗靶点或筛选新的药物。iPSC已被应用在多个疾病领域,包括神经系统疾病(帕金森病、脑卒中等)、心力衰竭、黄斑病变、糖尿病、外伤、血液瘤等,部分产品已进入到临床试验阶段。
 


iPSC应用疾病领域[2]


iPSC体外疾病模型的优势
 

1体外诱导的iPSC细胞可无限扩增和定向分化,可替代较难获得的原代细胞系。
2患者体内诱导出来的iPSC细胞,分化形成的类器官,有利于大规模的进行药物筛选。
3iPSC细胞在体外更容易进行基因编辑,诱导分化细胞可以高效模拟疾病的治疗。

南模生物iPSC疾病研究模型平台拥有多年培养干细胞的经验和干细胞基因编辑技术,已建立稳定的iPS诱导系统,可提供高效的疾病研究模型。

可提供的服务内容及交付周期如下:


iPSC体外疾病模型服务案例

iPSC重编程



图1 A. 重编程第0天时细胞的形态;B. 第7天,细胞开始贴壁;C. 第12天,iPSC克隆开始出现;D. 第18天,iPSC克隆长成,边缘清晰,细胞致密。

 
图2 A. 关键iPS细胞标记基因的表达。B. iPSCs的免疫细胞化学染色。C. 畸胎瘤验证。D. iPSCs及其分化后代在内胚层、中胚层和外胚层分化过程中已知标志物的基因表达分析。
 

图3 核型检测。

iPSC基因编辑
在iPS细胞NANOG基因后插入TdTomato荧光蛋白。
 

图4 A. iPSC-NANOG-tdTomato构建策略图;B. iPSC-NANOG-2A-tdTomato荧光表达验证,Scale bar=100µm。

iPS细胞LRRK2点突变
 

图5 A. hiPSC-LRRK2(G2019S)策略图;B. Sanger测序结果。


iPS细胞CISH基因第三个外显子内选取sgRNA进行基因编辑,移码突变造成CISH基因的敲除。
 


图6 A. iPSC-CISH-KO策略图;B. Sanger测序结果。

若您有相关需求,欢迎拨打400-728-0660热线或于南模生物微信公众号在线咨询,我们的专业团队将竭诚为您服务!

Reference:
[1] Karagiannis, P., Nakauchi, A., & Yamanaka, S. (2018). Bringing Induced Pluripotent Stem Cell Technology to the Bedside. JMA journal, 1(1), 6–14. https://doi.org/10.31662/jmaj.2018-0005
[2] Yamanaka S. (2020). Pluripotent Stem Cell-Based Cell Therapy-Promise and Challenges. Cell stem cell, 27(4), 523–531. https://doi.org/10.1016/j.stem.2020.09.014

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