背景和目标:基因表达,形态和电生理组合对于评估人类诱导的多能干细胞衍生的心房和心室样性心肌细胞(IPS-AM和IPS-AM和IPS-VM)的动态发展至关重要。方法:对于IPS-AM/VM分化,我们对视黄酸和骨形态发生蛋白信号通路进行了基于小分子的时间调节。我们使用免疫荧光,实时聚合酶链反应,流式细胞仪和透射电子显微镜以及注册的电生理逻辑函数在第20、30天和60天后进行了注册的电生理逻辑函数研究了基因表达和形态。结果:泛胞肌细胞标记物,包括肌钙蛋白T2(TNNT2)和α-Actinin-2(ACTN2),在IPS-AMS和IPS-VMS中的表达都在增加。Similarly, the mRNA expression of both iPS-AM-specific markers, ie, natriuretic peptide A ( NPPA ), myosin light chain 7 ( MYL7 ), and K+ channel Kir3.4 ( KCNJ5 ), and iPS-VM-specific markers, ie, gap junction α-1 ( GJA1 ), myosin light chain 2 ( MYL2 ), and电压依赖性L型钙通道(CACNA1C)的α-1亚基从0增加到20天,然后从30天减少到60天。关于形态学,心脏肌钙蛋白-T(CTNT)的排列逐渐组织起来,并从IPS-AMS和IPS-VMS中的有组织的肌动物模式逐渐组织起来。线粒体数逐渐增加,而在动态发育过程中,脂质液滴的数量也降低。关于生理功能,在两种细胞类型中,静息和动作电位幅度在统计上保持统计漠不关,并且在发育过程中延长了动作电位持续时间。结论:IPS-AMS/VM显示了有关其基因表达,形态和电生理功能的动态发展。这项研究的发现可以为心脏发展提供新的见解,并鼓励进一步的研究。关键字:心肌细胞,诱导多能干细胞,动态发育,基因表达,形态,动作电位
各种方案已被证明可有效地将小鼠和人多能干细胞分化为骨骼肌,并用于研究肌发生。当前的2D肌源分化方案可以模仿肌肉发育及其在诸如肌肉营养不良等病理状况下的改变。3D骨骼肌分化方法还可以模拟发育中的器官中各种细胞类型之间的相互作用。我们的协议确保通过具有近似性中胚层和神经抑制剂的近端和神经抑制剂的身份和神经板板板和外瘤的有组织结构进一步产生的细胞,通过细胞通过细胞通过细胞通过细胞将人类胚胎/诱导的多能干细胞(HESC/HIPSC)分化为骨骼肌器官(SMO)。连续培养忽略了神经谱系分化并促进胎儿肌发生,包括纤维化孕育祖细胞和PAX7阳性肌源祖细胞的成熟。PAX7祖细胞类似于人类发育的晚期阶段,并且基于单细胞的转录组分析,聚集在接近原代肌肉的成年卫星细胞附近。为了克服疾病进展过程中肌肉营养不良患者的肌肉活检的有限可用性,我们建议使用SMO系统,SMO系统提供了从患者特异性IPSC中提供稳定的骨骼肌祖细胞,以研究健康和患病状况中人类肌肉的研究。
米勒1,2,孟彭顿3,安德烈亚斯·拜耶2,卢汉4,5,乔伊·林肯4,5,春刘1,2 1 1,2 1美国威斯康星州医学院生理学和癌症中心,威斯康星州密尔沃基医学院,威斯康星州,美国威斯康星州2美国加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学4儿科学系,儿科心脏病学部,威斯康星州医学院,美国威斯康星州密尔沃基,美国威斯康星州,美国威斯康星州5个Herma Heart Institute,Wisconsin,Milwaukee,WI,美国威斯康星州,美国,美国摘要摘要的植物学细胞(IPSCC)的植物学分类(IPSCC),该方法与固定型植物相关(IPSCC)(IPSCC)(IPSCC)病毒矢量方法。我们描述了一种新型,有效的化学方法,用于重编程人脐带组织衍生的间充质干细胞(MSC)中诱导的多能干细胞(IPSC)。与以前的脂肪组织和皮肤(如脂肪组织和皮肤)相比,冷冻的脐带组织提供了丰富的,无创的,长期的存储和道德声音细胞来源。我们的发现不仅展示了使用冷冻脐带对细胞进行化学重编程的可行性和安全性,而且还强调了其在再生医学中的潜力,尤其是在开发更安全,更有效的心血管疾病疗法方面。引言化学重编程为产生诱导多能干细胞(IPSC)的病毒方法提供了令人信服的替代方法,这是再生医学和生物医学研究的基石1。在这里,我们首次成功地对从冷冻脐带组织分离的MSC进行了化学重编程。与病毒重编程不同,后者通过具有插入诱变的媒介引入遗传材料,化学重编程采用小分子来超过遗传修饰,从而最大程度地降低了遗传不稳定的风险并增强了安全谱1,2。这种方法不仅减轻了与基因组改变有关的关注,而且还提供了更可控制和可逆的机制,这对于临床应用至关重要。此外,化学方法的可伸缩性和成本效益超过了病毒技术的方法,为广泛的治疗用途和个性化医学提供了更可行的途径3,4。通过解决与病毒载体相关的局限性,化学重编程成为有前途的途径,有可能彻底改变IPSC的产生,以研究和治疗心血管疾病及其他地区。当前的人类化学重编程方法主要是在脂肪或真皮组织1,3的人间充质干细胞(MSC)上进行的。然而,由于多种原因,脐带组织是一种优越的替代方法:它是MSC 5的丰富来源;它的冷冻形式可确保可持续性和易于访问能力,而无需使用诸如血液PBMC 6的侵入性采购方法;来自脐带组织的MSC表现出更高的增殖率,可能会提高重编程过程的效率7。此外,鉴于使用幼粒细胞时IPSC重编程效率要高得多,脐带与老年供体8的血细胞相比,脐带代表了优越的细胞源。它不仅丰富了再生医学的工具包,而且还为创新的治疗策略铺平了道路,这些策略更安全,更有效且在道德上是合理的。
肌萎缩性侧性硬化症(ALS)是一种神经退行性疾病,其特征是上和下运动神经元逐渐丧失,导致临床特征,例如肌肉无力,麻痹,最终导致呼吸衰竭。如今,没有有效的治疗方法可以扭转疾病的进展,这会在发作后3 - 5年内导致死亡。 然而,诱导的多能干细胞(IPS)技术可能是答案,为这种病理提供疾病建模,药物测试和基于细胞的疗法。 这项工作的目的是对过去5年的文献进行了有关IPS在ALS中的作用的文献综述,以更好地定义与发病机理和潜在未来疗法有关的神经生物学机制。 该评论还涉及用于重新编程细胞系并在体外产生人类运动神经元的先进且目前可用的技术,这些技术代表了研究病理过程,表型与基因型之间的关系,疾病进展以及这些疾病的潜在治疗靶标之间的关系。 干细胞的特定治疗选择涉及旨在替代死亡或受损的神经细胞的预先基因编辑技术,神经保护剂以及细胞或外泌体移植。 总而言之,本综述全面解决了人类多能干细胞(HPSC)在运动神经元疾病(MND)中的作用,重点是生理病理学,诊断和预后的影响,特定和潜在的未来治疗方案。如今,没有有效的治疗方法可以扭转疾病的进展,这会在发作后3 - 5年内导致死亡。然而,诱导的多能干细胞(IPS)技术可能是答案,为这种病理提供疾病建模,药物测试和基于细胞的疗法。这项工作的目的是对过去5年的文献进行了有关IPS在ALS中的作用的文献综述,以更好地定义与发病机理和潜在未来疗法有关的神经生物学机制。该评论还涉及用于重新编程细胞系并在体外产生人类运动神经元的先进且目前可用的技术,这些技术代表了研究病理过程,表型与基因型之间的关系,疾病进展以及这些疾病的潜在治疗靶标之间的关系。干细胞的特定治疗选择涉及旨在替代死亡或受损的神经细胞的预先基因编辑技术,神经保护剂以及细胞或外泌体移植。总而言之,本综述全面解决了人类多能干细胞(HPSC)在运动神经元疾病(MND)中的作用,重点是生理病理学,诊断和预后的影响,特定和潜在的未来治疗方案。了解HPSC在MND中的生物学机制和实际意义对于推进治疗策略和改善受这些毁灭性疾病影响的患者的预后至关重要。
失明构成了日益增长的全球挑战,约有26%的病例归因于退化性视网膜疾病。虽然基因疗法,光遗传学工具,光敏开关和视网膜假体为视力恢复提供了希望,但这些高成本疗法将使很少的患者受益。因此,了解视网膜疾病是提高有效治疗的关键,需要在体外模型复制病理学并允许定量评估药物发现。多能干细胞(PSC)提供了独特的解决方案,因为它们的无限供应和分化为包含所有细胞类型的光响应性视网膜组织的能力。本综述着重于PSC的光感受器和视网膜色素上皮(RPE)细胞的历史和当前状态。我们探讨了这项技术在疾病建模,实验疗法测试,生物标志物鉴定和毒性研究中的应用。我们考虑可伸缩性,标准化和可重复性的挑战,并强调将脉管系统和免疫细胞纳入视网膜器官的重要性。我们主张在数据采集和分析中进行高通量自动化,并强调了高级微型生理系统的价值,这些系统充分捕获了神经视网膜,RPE和绒毛膜毛细血管之间的相互作用。
摘要:遗传性痉挛性截瘫(HSP)包括一个退化性疾病家族,主要击中皮质脊髓神经元的降轴突。取决于所涉及的基因和突变,该疾病可以作为一种纯净的形式,具有肢体痉挛,或一种与小脑和/或皮质体征相关的复杂形式,例如共济失调,颤音症,癫痫和智力残疾。HSP的渐进性总是会导致患者随着时间的推移需要行走拐杖或轮椅。尽管有几次尝试改善已测试的患者的生活质量,但目前的治疗方法只是有症状的,因为无法治愈。在过去的二十年中,研究的进展已经确定了使用故意生成的细胞和动物模型,鉴定了许多与HSP病因相关的基因。尽管一致认为是基础研究的宝贵工具,但这些系统很少可以预测建立治疗方法。诱导多能干(IPS)细胞的出现允许直接研究体外分化后患者受影响神经元的形态和分子特性。在这篇综述中,我们重新介绍了最近发表的有关使用IPS细胞来区分HSP患者特异性神经元的所有文献。大多数研究都将患者衍生的神经元定义为一种可靠的模型,以忠实地模仿HSP体外,通过免疫和 - 组学方法发现原始发现,并提供一个平台来筛选新颖或重新使用的药物。因此,当前HSP研究的最大希望之一是使用患者衍生的IPS细胞扩展对疾病的基本知识,同时在日常医疗实践中为广义和个性化方法建立新的治疗方法。
U-M HPSCRO委员会将临时开会,以审查收到收到后30天内进行hESC和IPSC研究的建议,或协助U-M HESC和IPSC研究政策制定。法定人数应包括允许的电话或视频参与的简单多数。委员会的委员会成员(例如,提议自己进行hESC或IPSC研究本身提议)将被免除该提案的审核过程。在委员会会议时,委员会将投票批准,反对或桌面提案。可以提出建议以从申请人那里获取其他信息,或者允许根据委员会的建议进行重新提交。
摘要:在人类诱导的多能干细胞(HIPSC)分化和增殖过程中发生的意外遗传修饰会导致肿瘤性。这是开发基于干细胞的疗法的关注点,以确保最终产品的安全性和功效。此外,常规的遗传稳定性测试方法受到低灵敏度的限制,这是一个尚未解决的问题。在这项研究中,我们使用各种测试方法(包括核分型,Cytoscanhd芯片分析,全异位测序和靶向测序)评估了HIPSC和HIPSC衍生的心肌细胞的遗传稳定性。在KMT2C和BCOR中的两个特定遗传突变是从通过全异常和靶向测序方法鉴定的17种基因变体中选择的,使用液滴数字PCR验证。根据国际协调委员会(ICH)指南,包括特异性,精度,鲁棒性和检测限制,该方法对基于干细胞的治疗产品的适用性进一步证明了相关的验证。我们的液滴数字PCR结果显示出高灵敏度和定量检测基因突变的准确性,而常规QPCR无法避免误报。总而言之,液滴数字PCR是一种高度敏感且精确的方法,用于评估具有致肿瘤潜力开发基于干细胞的疗法的突变的表达。
摘要:缺血性心脏病(IHD)在心血管健康中构成了重大挑战,目前的治疗效果有限。在再生医学中诱导的多能衍生 - 心肌细胞(IPSC-CM)疗法为IHD患者提供了潜在的潜力,尽管其临床影响仍然不确定。这项研究利用荟萃分析在IHD动物模型研究中就疗效和安全性评估IPSC-CM结果。元分析包括PubMed,ScienceDirect,Web of Science和Cochrane Library数据库,从成立到2023年10月,研究了IPSC治疗对心脏功能和安全结果的影响。在51项涉及1012只动物的合格研究中,尽管存在很大的异质性,但与对照组相比,IPSC-CM移植量增加了8.23%(95%CI,7.15%至9.32%; P <0.001)。此外,基于细胞的治疗减少了左心室纤维化区域,并显示出减少左心室末端音量体积(LVESV)和舒张末期(LVEDV)的趋势。IPSC-CM治疗和对照组之间的死亡率和心律不齐风险没有显着差异。总而言之,这项荟萃分析表明IPSC-CM疗法的承诺是增强IHD心脏功能的安全和有益的干预措施。然而,由于观察到的异质性,必须通过基于严格的研究设计的大型随机对照试验进一步探索该处理的功效。
1个蜂窝工程技术,Inc。IN.Coralville,IA,52241 2 John Paul II医学研究所,Coralville,IA 52241 *通讯作者:moya@celleng-tech.com摘要诱导的多能干细胞(IPSC)代表了一些令人兴奋的令人兴奋的再生型细胞疗法,例如较高的细胞疗法,例如较软性的状态,或心肺疾病,癌症,神经退行性疾病和代谢性疾病。IPSC治疗剂的领域目前存在于开发的早期阶段。有几个重要的利益相关者在内,包括学术界,行业,监管机构,金融机构和致力于推进该领域的患者。然而,与更具成熟的治疗方式(如小分子)不同,IPSC疗法在安全性,效能,遗传稳定性,免疫原性,肿瘤性,细胞可重复性,可伸缩性和植入率方面构成了重大独特的挑战。本评论文章的目的是强调在IPSC技术完全实现为细胞替代疗法之前需要解决的独特技术挑战。此外,该手稿还提供了一些潜在的解决方案,并确定了应考虑的重点领域,以使IPSC领域实现其诺言。本文的范围涵盖了以下领域:(1)不同IPSC重编程方法对免疫原性和肿瘤性的影响; (2)遗传不稳定性对细胞再现性和分化的影响; (3)生长因子和翻译后修饰在分化和细胞可伸缩性上的作用; (4)基因编辑在改善IPSC分化中的潜在用途; (5)自体和同种异体细胞疗法之间的优点和缺点; (6)开发可行且可再现的细胞产品的监管考虑; (7)局部组织炎症对细胞植入和细胞活力的影响。
