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分化轉移

一月 01, 1970

分化转移又称谱系重编程[1]，是指一个成熟体细胞在不经历中间多能状态或前体细胞类型的情况下，转变为另一个成熟体细胞的过程。[2]它是一种化生（英语：Metaplasia），包括所有的细胞命运扭转，包括干细胞的相互转化。目前分化转移的用途包括疾病建模和药物发现，未来可能包括基因治疗和再生医学。[3]“分化转移”一词最初是由Selman和Kafatos在1974年创造的[4]，用来描述细胞特性的变化，当时他们做了角质层产生细胞变成分泌盐的细胞的实验。[5]

发现 编辑

Davis等人于1987年报告了第一例细胞从一种成体细胞类型向另一种成体细胞类型转化的分化转移。研究发现，强迫小鼠胚胎成纤维细胞表达MyoD足以使这些细胞变成成肌细胞。[6]

自然界的例子 编辑

除了灯塔水母和同為燈塔水母屬的另一物種 T. dohrnii，一种理论上永生的水母之外，还没有已知的成年细胞在自然界中发生分化转移的例子。而绝大部分的情况是细胞先进行去分化，然后再分化成我们感兴趣的细胞类型。在蝾螈中，当眼球晶状体被摘除时，色素上皮细胞先进行去分化，然后再分化成晶状体细胞。[7]在胰腺中，已经证明了在健康和糖尿病的人和小鼠的胰岛中，α细胞可以自发地改变命运并分化转移为β细胞。[8] 虽然以前认为食道细胞是由平滑肌细胞的分化转移而来，但这一观点被证明是错误的。[9]

诱导和治疗的例子 编辑

Ferber等人提供了功能性分化转移的第一个例子[10]，他们通过诱导肝脏细胞的发育命运发生转变，并将其转化为“胰岛β细胞样”细胞。这些细胞被诱导了广泛的、功能性的和持久的分化转移过程，减少了高血糖对糖尿病小鼠的影响。[11]此外，分化转移所产生的β样细胞被发现对1型糖尿病的自身免疫性攻击有抵抗作用。[12]

第二步是在人体标本中进行分化转移。Sapir等人透過单基因转导肝细胞，诱导人肝细胞分化转移为人的β细胞。[13]

这种方法已在小鼠、大鼠、非洲爪蟾和人体组织中被證實有效。

肝细胞分化转移的过程如下：通过对糖尿病患者进行肝活检取得肝细胞，进行体外培养和扩增，用PDX1病毒转导，使之分化转移为产生胰岛素的功能细胞，再移植回患者体内。[13]通过诱导敲除FOXL2基因，成年雌鼠卵巢的颗粒细胞和卵泡膜细胞可以分化转移为塞尔托利氏细胞和莱迪希细胞。[14]同样，成年雄性小鼠睪丸中的塞尔托利氏细胞可以通过诱导敲除DMRT1基因分化转移为颗粒细胞。[15]

方法 编辑

面临的问题 编辑

分化轉移需要經過繁雜的細胞程序，而科學家在實驗中無法做到無耗損的分化轉移，讓我們需要更多時間去了解其原理。

多能重编程 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ Orkin, S. H.; Zon, L. I. Hematopoiesis: An Evolving Paradigm for Stem Cell Biology. Cell. 2008, 132 (4): 631–644. PMC 2628169  . PMID 18295580. doi:10.1016/j.cell.2008.01.025. 
  2. ^ Graf, T.; Enver, T. Forcing cells to change lineages. Nature. 2009, 462 (7273): 587–594. Bibcode:2009Natur.462..587G. PMID 19956253. doi:10.1038/nature08533. 
  3. ^ Pournasr, B.; Khaloughi, K.; Salekdeh, G. H.; Totonchi, M.; Shahbazi, E.; Baharvand, H. Concise Review: Alchemy of Biology: Generating Desired Cell Types from Abundant and Accessible Cells. Stem Cells. 2011, 29 (12): 1933–1941. PMID 21997905. doi:10.1002/stem.760. 
  4. ^ Selman, Kelly; Kafatos, Fotis C. Transdifferentiation in the labial gland of silk moths: is DNA required for cellular metamorphosis?. Cell Differentiation. 1974-07-01, 3 (2): 81–94. PMID 4277742. doi:10.1016/0045-6039(74)90030-X. 
  5. ^ Selman, K.; Kafatos, F. C. Transdifferentiation in the labial gland of silk moths: Is DNA required for cellular metamorphosis?. Cell Differentiation. 2013, 3 (2): 81–94. PMID 4277742. doi:10.1016/0045-6039(74)90030-x. 
  6. ^ Davis, R. L.; Weintraub, H.; Lassar, A. B. Expression of a single transfected cDNA converts fibroblasts to myoblasts. Cell. 1987, 51 (6): 987–1000. PMID 3690668. doi:10.1016/0092-8674(87)90585-x. 
  7. ^ Jopling, C.; Boue, S.; Belmonte, J. C. I. Dedifferentiation, transdifferentiation and reprogramming: Three routes to regeneration. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2011, 12 (2): 79–89. PMID 21252997. doi:10.1038/nrm3043. 
  8. ^ van der Meulen, T.; Mawla, A.M.; DiGruccio, M.R.; Adams, M.W.; Nies, V.; Dolleman, S.; Liu, S.; Ackermann, A.M.; Caceres, E.; Hunter, A.E.; Kaestner, K.H.; Donaldson, C.J.; Huising, M.O. Virgin Beta Cells Persist throughout Life at a Neogenic Niche within Pancreatic Islets (PDF). Cell Metabolism. 2017, 25 (4): 911–926 [2020-04-05]. PMID 28380380. doi:10.1016/j.cmet.2017.03.017. （原始内容 (PDF)于2020-10-06）. 
  9. ^ Rishniw, M.; Xin, H. B.; Deng, K. Y.; Kotlikoff, M. I. Skeletal myogenesis in the mouse esophagus does not occur through transdifferentiation. Genesis. 2003, 36 (2): 81–82. PMID 12820168. doi:10.1002/gene.10198. 
  10. ^ Ferber S, Halkin A, Cohen H, Ber I, Einav Y, Goldberg I, Barshack I, Seijffers R, Kopolovic J, Kaiser N, Karasik A (2000) Pancreatic and duodenal homeobox gene 1 induces expression of insulin genes in liver and ameliorates streptozotocin-induced hyperglycemia. http://www.nature.com/nm/journal/v6/n5/full/nm0500_568.html （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  11. ^ Sarah Ferber, Amir Halkin, Hofit Cohen, Idit Ber, Yulia Einav, Iris Goldberg, Iris Barshack, Rhona Seijffers, Juri Kopolovic, Nurit Kaiser & Avraham Karasik (2000) - "Pancreatic and duodenal homeobox gene 1 induces expression of insulin genes in liver and ameliorates streptozotocin-induced hyperglycemia （页面存档备份，存于互联网档案馆）"
  12. ^ Shternhall-Ron K et al., Ectopic PDX-1 expression in liver ameliorates type 1 diabetes, Journal of Autoimmunity (2007), doi:10.1016/j.jaut.2007.02.010. http://www.orgenesis.com/uploads/default/files/shternhall-jai-2007.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  13. ^ 13.0 13.1 Tamar Sapir, Keren Shternhall, Irit Meivar-Levy, Tamar Blumenfeld, Hamutal Cohen, Ehud Skutelsky, Smadar Eventov-Friedman, Iris Barshack, Iris Goldberg, Sarah Pri-Chen, Lya Ben-Dor, Sylvie Polak-Charcon, Avraham Karasik, Ilan Shimon, Eytan Mor, and Sarah Ferber (2005) Cell-replacement therapy for diabetes: Generating functional insulin-producing tissue from adult human liver cells （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  14. ^ Uhlenhaut NH, Jakob S, Anlag K, Eisenberger T, Sekido R, Kress J, et al. Somatic sex reprogramming of adult ovaries to testes by FOXL2 ablation. Cell. December 2009, 139 (6): 1130–42. PMID 20005806. doi:10.1016/j.cell.2009.11.021. 
  15. ^ Matson CK, Murphy MW, Sarver AL, Griswold MD, Bardwell VJ, Zarkower D. DMRT1 prevents female reprogramming in the postnatal mammalian testis.. Nature. July 2011, 476 (7358): 101–4. PMC 3150961  . PMID 21775990. doi:10.1038/nature10239. 

一月 01, 1970
分化轉移, 此條目翻譯品質不佳, 2020年4月5日, 翻譯者可能不熟悉中文或原文語言, 也可能使用了機器翻譯, 請協助翻譯本條目或重新編寫, 并注意避免翻译腔的问题, 明顯拙劣的翻譯請改掛, href, template, html, class, redirect, title, template, href, wikipedia, html, class, redirect, title, wikipedia, 提交刪除, 分化转移又称谱系重编程, 是指一个成熟体细胞在不经历中间多能状态或前体细胞类型的情况下. 此條目翻譯品質不佳 2020年4月5日 翻譯者可能不熟悉中文或原文語言 也可能使用了機器翻譯 請協助翻譯本條目或重新編寫 并注意避免翻译腔的问题 明顯拙劣的翻譯請改掛 a href Template D html class mw redirect title Template D d a a href Wikipedia CSD html G13 class mw redirect title Wikipedia CSD G13 a 提交刪除 分化转移又称谱系重编程 1 是指一个成熟体细胞在不经历中间多能状态或前体细胞类型的情况下 转变为另一个成熟体细胞的过程 2 它是一种化生 英语 Metaplasia 包括所有的细胞命运扭转 包括干细胞的相互转化 目前分化转移的用途包括疾病建模和药物发现 未来可能包括基因治疗和再生医学 3 分化转移 一词最初是由Selman和Kafatos在1974年创造的 4 用来描述细胞特性的变化 当时他们做了角质层产生细胞变成分泌盐的细胞的实验 5 目录 1 发现 2 自然界的例子 3 诱导和治疗的例子 4 方法 5 面临的问题 6 多能重编程 7 参考文献发现 编辑Davis等人于1987年报告了第一例细胞从一种成体细胞类型向另一种成体细胞类型转化的分化转移 研究发现 强迫小鼠胚胎成纤维细胞表达MyoD足以使这些细胞变成成肌细胞 6 自然界的例子 编辑除了灯塔水母和同為燈塔水母屬的另一物種 T dohrnii 一种理论上永生的水母之外 还没有已知的成年细胞在自然界中发生分化转移的例子 而绝大部分的情况是细胞先进行去分化 然后再分化成我们感兴趣的细胞类型 在蝾螈中 当眼球晶状体被摘除时 色素上皮细胞先进行去分化 然后再分化成晶状体细胞 7 在胰腺中 已经证明了在健康和糖尿病的人和小鼠的胰岛中 a细胞可以自发地改变命运并分化转移为b细胞 8 虽然以前认为食道细胞是由平滑肌细胞的分化转移而来 但这一观点被证明是错误的 9 诱导和治疗的例子 编辑Ferber等人提供了功能性分化转移的第一个例子 10 他们通过诱导肝脏细胞的发育命运发生转变 并将其转化为 胰岛b细胞样 细胞 这些细胞被诱导了广泛的 功能性的和持久的分化转移过程 减少了高血糖对糖尿病小鼠的影响 11 此外 分化转移所产生的b样细胞被发现对1型糖尿病的自身免疫性攻击有抵抗作用 12 第二步是在人体标本中进行分化转移 Sapir等人透過单基因转导肝细胞 诱导人肝细胞分化转移为人的b细胞 13 这种方法已在小鼠 大鼠 非洲爪蟾和人体组织中被證實有效 肝细胞分化转移的过程如下 通过对糖尿病患者进行肝活检取得肝细胞 进行体外培养和扩增 用PDX1病毒转导 使之分化转移为产生胰岛素的功能细胞 再移植回患者体内 13 通过诱导敲除FOXL2基因 成年雌鼠卵巢的颗粒细胞和卵泡膜细胞可以分化转移为塞尔托利氏细胞和莱迪希细胞 14 同样 成年雄性小鼠睪丸中的塞尔托利氏细胞可以通过诱导敲除DMRT1基因分化转移为颗粒细胞 15 方法 编辑面临的问题 编辑分化轉移需要經過繁雜的細胞程序 而科學家在實驗中無法做到無耗損的分化轉移 讓我們需要更多時間去了解其原理 多能重编程 编辑参考文献 编辑 Orkin S H Zon L I Hematopoiesis An Evolving Paradigm for Stem Cell Biology Cell 2008 132 4 631 644 PMC 2628169 nbsp PMID 18295580 doi 10 1016 j cell 2008 01 025 Graf T Enver T Forcing cells to change lineages Nature 2009 462 7273 587 594 Bibcode 2009Natur 462 587G PMID 19956253 doi 10 1038 nature08533 Pournasr B Khaloughi K Salekdeh G H Totonchi M Shahbazi E Baharvand H Concise Review Alchemy of Biology Generating Desired Cell Types from Abundant and Accessible Cells Stem Cells 2011 29 12 1933 1941 PMID 21997905 doi 10 1002 stem 760 Selman Kelly Kafatos Fotis C Transdifferentiation in the labial gland of silk moths is DNA required for cellular metamorphosis Cell Differentiation 1974 07 01 3 2 81 94 PMID 4277742 doi 10 1016 0045 6039 74 90030 X Selman K Kafatos F C Transdifferentiation in the labial gland of silk moths Is DNA required for cellular metamorphosis Cell Differentiation 2013 3 2 81 94 PMID 4277742 doi 10 1016 0045 6039 74 90030 x Davis R L Weintraub H Lassar A B Expression of a single transfected cDNA converts fibroblasts to myoblasts Cell 1987 51 6 987 1000 PMID 3690668 doi 10 1016 0092 8674 87 90585 x Jopling C Boue S Belmonte J C I Dedifferentiation transdifferentiation and reprogramming Three routes to regeneration Nature Reviews Molecular Cell Biology 2011 12 2 79 89 PMID 21252997 doi 10 1038 nrm3043 van der Meulen T Mawla A M DiGruccio M R Adams M W Nies V Dolleman S Liu S Ackermann A M Caceres E Hunter A E Kaestner K H Donaldson C J Huising M O Virgin Beta Cells Persist throughout Life at a Neogenic Niche within Pancreatic Islets PDF Cell Metabolism 2017 25 4 911 926 2020 04 05 PMID 28380380 doi 10 1016 j cmet 2017 03 017 原始内容存档 PDF 于2020 10 06 Rishniw M Xin H B Deng K Y Kotlikoff M I Skeletal myogenesis in the mouse esophagus does not occur through transdifferentiation Genesis 2003 36 2 81 82 PMID 12820168 doi 10 1002 gene 10198 Ferber S Halkin A Cohen H Ber I Einav Y Goldberg I Barshack I Seijffers R Kopolovic J Kaiser N Karasik A 2000 Pancreatic and duodenal homeobox gene 1 induces expression of insulin genes in liver and ameliorates streptozotocin induced hyperglycemia http www nature com nm journal v6 n5 full nm0500 568 html 页面存档备份 存于互联网档案馆 Sarah Ferber Amir Halkin Hofit Cohen Idit Ber Yulia Einav Iris Goldberg Iris Barshack Rhona Seijffers Juri Kopolovic Nurit Kaiser amp Avraham Karasik 2000 Pancreatic and duodenal homeobox gene 1 induces expression of insulin genes in liver and ameliorates streptozotocin induced hyperglycemia 页面存档备份 存于互联网档案馆 Shternhall Ron K et al Ectopic PDX 1 expression in liver ameliorates type 1 diabetes Journal of Autoimmunity 2007 doi 10 1016 j jaut 2007 02 010 http www orgenesis com uploads default files shternhall jai 2007 pdf 页面存档备份 存于互联网档案馆 13 0 13 1 Tamar Sapir Keren Shternhall Irit Meivar Levy Tamar Blumenfeld Hamutal Cohen Ehud Skutelsky Smadar Eventov Friedman Iris Barshack Iris Goldberg Sarah Pri Chen Lya Ben Dor Sylvie Polak Charcon Avraham Karasik Ilan Shimon Eytan Mor and Sarah Ferber 2005 Cell replacement therapy for diabetes Generating functional insulin producing tissue from adult human liver cells 页面存档备份 存于互联网档案馆 Uhlenhaut NH Jakob S Anlag K Eisenberger T Sekido R Kress J et al Somatic sex reprogramming of adult ovaries to testes by FOXL2 ablation Cell December 2009 139 6 1130 42 PMID 20005806 doi 10 1016 j cell 2009 11 021 Matson CK Murphy MW Sarver AL Griswold MD Bardwell VJ Zarkower D DMRT1 prevents female reprogramming in the postnatal mammalian testis Nature July 2011 476 7358 101 4 PMC 3150961 nbsp PMID 21775990 doi 10 1038 nature10239 取自 https zh wikipedia org w index php title 分化轉移 amp oldid 77085673, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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