多能干细胞在研情况、研究优势及相关细胞因子应用

浏览次数：1866　发布日期：2024-9-5　来源：本站　仅供参考，谢绝转载，否则责任自负

诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS cells），是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。多能干细胞具有分化成几乎所有类型细胞的多能性，目前已被广泛应用于免疫治疗、细胞治疗、再生医学、疾病模型构建、药物筛选以及个性化诊疗中。

多能干细胞在研情况

近年来，细胞疗法热度一路狂飙，其中多能干细胞又凭借其独特的产业优势，吸引全球范围内多家生物医药公司积极布局及大量资本持续涌入。目前，全球相关在研产品管线的适应症涵盖了肿瘤、帕金森病、眼科疾病、糖尿病、骨/关节病疾病等多种疾病。并且在今年，多能干细胞行业迎来了大丰收，Century Therapeutics、中盛溯源、霍德生物、艾尔普生物等多家企业均有产品成功进入临床阶段，整个行业呈蓬勃发展态势！

1. 分化技术改进与机制探索

促进功能细胞成熟：研究人员不断探索如何让多能干细胞分化出的功能细胞更加成熟。例如，北京大学邓宏魁课题组和李程课题组合作发现，通过调节神经酰胺代谢稳态，使用 HDAC 抑制剂 TH34 可有效促进人多能干细胞衍生胰岛 β 细胞的功能成熟，包括提高葡萄糖响应性的胰岛素分泌水平、增加成熟胰岛素颗粒的数量、提升线粒体氧化呼吸能力等。这对于糖尿病的细胞替代治疗具有重要意义。

深入理解分化机制：对多能干细胞分化的具体机制研究不断深入，有助于更精准地控制细胞分化方向。如对 Hippo 信号通路等在多能干细胞分化中的作用机制研究，发现该通路的效应因子 Yap 能协同多能干细胞的核心转录因子，参与调控多能干细胞的关键基因表达 3。

2. 疾病治疗应用研究：

血液疾病：在《自然・生物技术》发表的一项研究中，研究人员成功通过人类诱导多能干细胞制造出了与人类胚胎中造血干细胞十分相似的可移植造血干细胞。将其植入免疫缺陷小鼠体内后，这些造血干细胞成功在小鼠体内转化成了功能性的骨髓。这可能为一系列血液疾病带来新的治疗选择 1。

神经系统疾病：多能干细胞在神经系统疾病治疗方面具有潜力。比如在帕金森病的研究中，多能干细胞已进入临床试验阶段，相关临床研究表明了其移植的有效性和安全性 8。对于神经系统损伤的修复，多能干细胞分化出的神经细胞有望替代受损的神经细胞，恢复神经功能。

生殖领域：日本京都大学研究人员开发出利用人类诱导多能干细胞大量培养出前精原细胞和卵原细胞的方法。这一成果可用于揭示人类生殖细胞的生成机制，未来可能应用于不孕症等疾病的治疗 6。

3. 建立高效诱导分化体系

动物模型研究：以动物为模型的多能干细胞研究取得进展。西北农林科技大学动物医学院干细胞与动物疾病团队与生命科学院合作，建立了猪多能干细胞向巨噬细胞高效诱导分化的技术体系。该研究为宿主 - 病原体相互作用机制的研究提供了广阔的平台，也为其他动物的多能干细胞研究提供了参考。

4. 优化培养技术与降低成本：

培养技术优化：研发更加高效、稳定的多能干细胞培养技术是当前的研究重点之一。包括优化培养基成分、培养条件等，以提高细胞的增殖速度和质量。例如，开发无血清培养体系，减少血清对细胞的影响，同时降低培养成本和潜在的免疫反应风险。

自动化培养设备：全自动干细胞诱导培养设备的研制成功，标志着干细胞培养技术的进步。自动化设备可以提高培养的效率、稳定性和可重复性，为多能干细胞的大规模培养和应用提供了技术支持

多能干细胞研究优势

多能干细胞与胚胎干细胞类似，具有在体外无限复制的特点，能够大规模培养；多能干细胞可来源于患者自身，故可减小免疫排斥问题，并且由于多能干细胞的细胞来源是成体细胞，避免了伦理问题。最后多能干细胞可根据需求诱导分化成需要的细胞，批次间相对稳定，可避免临床疗效不一致情况

1. 分化潜能广泛

多向分化能力：多能干细胞具有强大的分化能力，可以分化成体内所有三个胚层的细胞类型，进而形成身体的各种组织和器官。这为治疗多种疾病提供了丰富的细胞来源，例如可以分化为心肌细胞用于治疗心脏病、分化为神经细胞用于治疗神经系统疾病、分化为胰岛细胞用于治疗糖尿病等 4。

疾病模型建立：能够在体外分化为特定的细胞类型，为建立人类疾病的体外模型提供了有力工具。研究人员可以利用这些模型深入研究疾病的发病机制、进展过程以及药物的作用效果等，为疾病的诊断和治疗提供重要的理论依据。

2. 来源相对丰富：

胚胎干细胞来源：可以从早期胚胎的内细胞团中获取胚胎干细胞。虽然这涉及到一些伦理道德问题，但在科学研究中仍然是一种重要的细胞来源，为多能干细胞的基础研究提供了宝贵的材料 4。

诱导多能干细胞来源：通过将特定的转录因子导入到体细胞中，可以将体细胞重编程为诱导多能干细胞，从而避免了胚胎干细胞的伦理争议。并且，体细胞来源广泛，如可以从患者自身的皮肤细胞、血液细胞等获取，为个性化医疗提供了可能。

3. 治疗应用前景广阔：

细胞替代治疗：多能干细胞分化出的功能细胞在回移到人体后，理论上不会产生排斥反应，因此可以用于细胞替代治疗，修复受损的组织和器官。这对于一些传统治疗方法难以治愈的疾病，如神经损伤、心脏衰竭、肝衰竭等，具有重要的潜在治疗价值 2。

免疫调节作用：多能干细胞具有一定的免疫调节能力，可以调节免疫系统的功能，抑制免疫反应过度激活，从而减轻炎症反应和免疫损伤。这在一些自身免疫性疾病和炎症性疾病的治疗中具有重要的意义。

4. 研究技术不断发展：

培养和扩增技术：随着科学技术的不断进步，多能干细胞的培养和扩增技术日益成熟。研究人员可以在体外实现多能干细胞的大量扩增，满足基础研究和临床应用的需求。同时，培养条件的优化也提高了细胞的质量和稳定性。

基因编辑技术：基因编辑技术的发展为多能干细胞的研究提供了强大的工具。通过基因编辑，可以对多能干细胞的基因进行精确修饰，纠正致病基因的突变，或者引入特定的基因功能，从而提高细胞的治疗效果和安全性。

多能干细胞研究相关细胞因子

多能干细胞的广泛应用是基于分化能力。通过不同的细胞因子，多能干细胞能够分化成不同类型的细胞。上海逐典在拥有GMP级质量管理体系平台的基础上，结合细胞治疗药物生产规范，提供一系列高活性细胞因子，用于支持人多能干细胞的研究。这些产品均经过严格的质量控制，活性已经得到验证。助力细胞治疗药物的研究，加速临床、上市申报进程。

表1. 细胞因子在人多能干细胞扩增和分化中的应用

表2. 细胞因子在人多能干细胞分化中的应用

上海逐典细胞因子

1. 高活性
IL-15 Pro（CY018F0100）

IL-15 Pro对NK细胞（NK92）的增殖能力与野生型IL-15相比提高20倍

2. Treg慢速激活
IL-2 Pro(CY017F0100)

IL-2 Pro相较于野生型IL-2可以慢速激活调节性T细胞，降低免疫系统负调控，更大程度上发挥T细胞的免疫调节功能。

订购信息

诱导多能干细胞培养相关蛋白
产品名称	种属	货号	表达系统	标签	规格
Activin A	Human	CY046F0010	E.coli	无	10 μg
Human	CY046F0020	E.coli	无	20 μg
Human	CY046F0050	E.coli	无	50 μg
EGF	Human	CY069F0010	E.coli	无	10μg
Human	CY069F0020	E.coli	无	20μg
Human	CY069F0050	E.coli	无	50μg
SCF	Human	CY061F0010	E.coli	无	10 μg
Human	CY061F0020	E.coli	无	20 μg
Human	CY061F0050	E.coli	无	50 μg
IL-3	Human	CY021F0010	E.coli	无	10 μg
Human	CY021F0020	E.coli	无	20 μg
Human	CY021F0050	E.coli	无	50 μg
IL-6	Human	CY042F0010	E.coli	无	10 μg
Human	CY042F0020	E.coli	无	20 μg
Human	CY042F0050	E.coli	无	50 μg
PDGF-AA	Human	CY056F0010	E.coli	无	10 μg
Human	CY056F0020	E.coli	无	20 μg
Human	CY056F0050	E.coli	无	50 μg
PDGF-BB	Human	CY035F0010	E.coli	无	10 μg
Human	CY035F0020	E.coli	无	20 μg
Human	CY035F0050	E.coli	无	50 μg