细胞重编程

⑴ 什么是细胞重编程，什么是细胞转分化它们的过程是怎样的求详解！拜托了！！

2006年日本科学家山中伸弥(Shinya
Yamanaka)首次利用病毒载体将四个转录因子(Oct4，Sox2，Klf4和c-myc)的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到了类似胚胎干细胞的一种细胞类型——诱导多能干细胞(iPSCs)。这一了不起的成果在本月早些时候被授予了诺贝尔生理学/医学奖。
尽管近年来iPS技术不断取得发展，各种改良技术时有出现。然而转化效率低下一直都是科学家们头疼的问题。成为了iPS临床转化的重要障碍之一。此外，由于基因插入可能导致细胞癌变，研究人员和临床医生对于推动这些细胞的潜在治疗应用也一直抱谨慎的态度。
现在，斯坦福大学医学院的研究人员设计了一种高效安全的新方法，只需利用基因编码的蛋白就可以生成诱导多能干细胞。这一研究成果发布在10月26日的《细胞》(Cell)杂志上。
这并非是首次尝试这样的方法。许多研究人员曾证实利用蛋白质来生成诱导多能干细胞虽然有可能实现，但效率却远远低于病毒方法。斯坦福大学的研究人员能取得前所未有的成功归因于一个意外的发现：最初方法中使用的病毒不仅仅对于基因传递至关重要。
斯坦福大学心血管研究所副所长和医学教授John Cooke博士说：“过去一直认为病毒仅仅是作为特洛伊木马(Trojan
horse)将基因传递到细胞中。现在我们知道病毒可导致细胞松开染色体，使得DNA发生逆转至多能状态必需的改变。”
无需人类胚胎，iPS细胞为解决与干细胞研究相关的伦理道德困境提供了一个可能的替代方法。它们由机体内承担某一专门功能的成体细胞生成。在山中伸弥之前，人们认为这些细胞绝不可能恢复为起源的多能干细胞。然而山中伸弥却证实这些高度特化的细胞比之前认为的具有更大的发育灵活性或可塑性。在存在四个基因的条件下，它们就可以呈现出胚胎干细胞的特征，在合适的条件下可以变成几乎所有的细胞类型。
现在Cooke研究小组确定了这一转变发生的一个重要的组件。Cooke说：“我们发现当细胞暴露于一种病原体时，它会发生改变以适应或抵御挑战。这一先天免疫的一部分包括促进了DNA的可接近性。这使得细胞能够伸入它的遗传工具箱中，取出生存所需的东西。”它也使得多能诱导蛋白能够修饰DNA，将皮肤细胞或其他的特化细胞转变为一种胚胎干细胞样的细胞。
由于细胞激活了一种与存在病毒遗传物质时的炎症相似的免疫反应，研究人员将这一过程称为“转炎症”(
transflammation)。他们认为他们的研究发现有可能为在人类中使用iPS细胞，以及阐明多能性发生借助的生物学信号通路铺平了道路。
Cooke和同事们一开始就致力于优化利用细胞渗透性蛋白来重编程成体特化细胞变为多能干细胞。他们知道蛋白质进入到了细胞的细胞核中，在实验室它们能够结合正确的DNA序列。它们还能够维持过去采用其他方法重编程细胞的多能性。那么为何这些蛋白远不如病毒方法有效呢?
当研究人员将暴露于细胞渗透性蛋白的细胞的基因表达模式与负载基因的病毒感染的细胞进行比较时获得了突破：它们完全不同。Cooke想知道是否有可能病毒的某些特性对此负责。
研究人员利用细胞渗透性蛋白质和一种无关病毒重复了这一试验。多能性转化的效率显着提高。进一步的调查揭示这一效应是由于细胞内Toll样受体3(Toll-like
receptor 3)信号激活所致，利用小分子模拟这一病毒遗传物质触发信号通路具有相似的效应。
“这些蛋白质是非整合性的，因此我们不必担心病毒诱导对宿主基因组的损害，”Cooke说。此外他还指出利用细胞渗透性蛋白可以赋予对重编程过程更高水平的控制，有可能促成在人类治疗中使用iPS细胞。
“现在我们知道当受到病原体挑战时细胞会呈现出更大的可塑性，理论上我们可以利用这一信息进一步操纵细胞诱导直接重编程，”Cooke说。
直接重编程涉及将像皮肤细胞这样的一种特化细胞诱导成为如内皮细胞这样的一种细胞分化类型，无需通过中间的多能状态。斯坦福大学的研究人员Marius
Wernig博士利用直接重编程成功地将人类皮肤细胞转变为了功能性的神经元。

⑵ 成功诱导人成纤维细胞重编程为hihep细胞什么是重编程

＂细胞核重编程＂即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞的状态，与细胞内基因的选择性表达密切相关，这说明动物细胞分化在特定情况下也是可逆的。该项研究为临床解决器官的排斥反应带来了希望，但是不形成新的个体，不能验证动物细胞的全能性

⑶ 细胞核重编程的展望未来

核移植、iPS技术以及转分化之间的机理会不会是一样的呢？或许不会。快速逃逸的概念可能都适用于上述几种情况，不过实际上起重编程作用的因子是不尽相同的。我们已经知道卵细胞具有某些浓度非常高的分子，如核浆、组蛋白B4以及组蛋白H3.3等。而最终识别出卵细胞重编程因子，将有助于改善iPS的效率和找到更多成体细胞之间品系转换的途径。
一个人拥有10^15次方个细胞，而一个肝脏就包含10^14次方个细胞。为了达到这个数目，一个以10^4的效率从皮肤产生出来的iPS细胞需要经过大量的细胞分裂周期才可达到。尽管如此，人体的某些组织只需要相当少量的细胞就能改善功能了。一个例子就是视网膜，仅105的细胞就具有治疗效应。
要是导入的细胞没有“整合”到受体里面的话，这些细胞还会有利用价值吗？大部分的组织是由许多不同类型的细胞组成的。以胰脏为例，包含了外分泌细胞、管道细胞以及胰岛细胞在内的至少四种能分泌激素的内分泌细胞。内分泌细胞的替代治疗具有巨大的治疗价值，即使它们并没有整合到胰脏复杂的结构当中。在某些情况下，导入的细胞即使是以间接的形式也能提供功能上的便利。到目前为止还不清楚导入的细胞是否能提供适量的产物。
展望未来，更多的细胞替代治疗途径或许会出现。其中一个可能就是找到能够进入细胞内的小分子来取代外源基因导入细胞内，又或许能在成体器官内找到越来越多的自然分裂的细胞群体，并且这些细胞能在体外被培养与扩增，然后用于移植。未来的研究方向，至少在我们看来，应该锁定在“单一多能性”或者“寡多能性”（只能产生一种或几种细胞类型）的研究上，即使不是多能性（能分化成三胚层的细胞的能力），也绝不应该是全能性（能分化成所有胚胎和胚胎外细胞类型的能力）（图5）。以此类推，我们更愿意做到通过转换与所需细胞类型相近的一种正常细胞来产生所需的细胞类型，而不是将细胞先转变成全能性的状态再慢慢的从一个很大的范围来缩小它们的分化道路。如果仅是为了达到细胞替换治疗的目的，全能性或者生殖系传递能力都不是必需的标准或者目标。如果仅从治疗的角度看，一个具有一定分化能力，但是这种分化能力并非无限制的状态可能更为安全和有效。

⑷ 神经细胞代谢重编程指什么

神经元特异性烯醇化酶(NSE)介绍: 神经元特异性烯醇化酶(NSE)是神经元和神经内分泌细胞所特有的一种酸性蛋白酶，是小细胞肺癌(SCLC)最敏感最特异的肿瘤标志物。 神经元特异性烯醇化酶(NSE)正常值: 放射免疫法:3.0±2.4μg/L。酶联免疫吸附试验:小于12.5μg/L。 神经元特异性烯醇化酶(NSE)临床意义: 肺癌和神经母细胞瘤的肿瘤标志物，可用于鉴别诊断、病情监测、疗效评价和复发预报。用神经元特异性烯醇化酶监测小细胞肺癌的复发，比临床确定复发要早4~12周。神经元特异性烯醇化酶还可用于神经母细胞瘤和肾母细胞瘤等的筛选和观察

⑸ 卵细胞和卵母细胞在重编程能力上有什么不同

卵细胞是由卵巢所产生的。所有哺乳类在出生时，卵巢内已经有未成熟的卵细胞存在，而且在出生后卵子数目不会增加。

卵母细胞(oocyte)：在卵子发生过程中进行减数分裂的卵原细胞。分为初级卵母细胞、次级卵母细胞和成熟的卵母细胞，它们分别是卵原细胞分化和DNA复制分裂后产生、第一次减数分裂和第二次减数分裂的产物。
卵子是人体最大的细胞，也是女性独有的细胞，是产生新生命的母细胞。

卵细胞是统称（有多个生长阶段）；卵母细胞，是阶段性产物；卵子是成熟卵细胞，可以结合精子形成受精卵。

⑹ “细胞核重编程”是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，

A、细胞核重编程与基因的选择性表达密切相关，但没有形成个体，不能验证动物细胞的全能性；A错误．
B、细胞的衰老与死亡是新陈代谢的自然现象，不再衰老是癌细胞的特征，细胞核重编程后形成的细胞并没有发生癌变；B错误．
C、细胞凋亡使得细胞死亡，细胞核重编程后形成的细胞，能分化形成多种类型细胞，说明细胞的分化；C错误．
D、细胞核重编程后形成的细胞，细胞核是自身细胞，则形成组织器官用于移植属于自体移植，没有免疫排斥反应；D正确．
故选：D．

⑺ 细胞核重编程的背景理论知识

在受精卵发育成一个成熟个体的过程中，特定类型的细胞一般都是沿“单行道”形成。随着发育的不断进行，这些细胞就会逐渐失去可塑性，成为不可逆的某一特定类型细胞。例如，一个皮肤细胞不会自动地转变成为一个脑细胞，而小肠细胞也不会转变成心脏细胞。然而，却有一些实验方法可以使不同类型细胞之间的转换成为可能。这些方法都是利用细胞核重编程的原理，也就是说让一种类型细胞的核基因表达转变成为胚胎细胞或者其它类型细胞的状况。这一机制引起了科学界的广泛兴趣。
衰老的“生物分子自然交联学说”指出 ：生物生长、发育、衰老的根本原因是细胞的增殖和分化，是各种生物大分子中化学活泼基团相互作用导致的进行性分子交联。该学说在论证生物体衰老的分子机制时指出：生物体是一个不稳定的化学体系，属于耗散结构。体系中各种生物分子具有大量的活泼基团，它们必然相互作用发生化学反应使生物分子缓慢交联以趋向化学活性的稳定。而随着时间的推移，交联程度不断增加，生物分子的活泼基团不断消耗减少，原有的分子结构逐渐改变，这些变化的积累会使生物组织逐渐出现衰老现象。
一个衰老的细胞，其分裂和增殖已经停止，其中的DNA及其他生物分子大部分均处于交联结合状态、生物分子的交联反应向活性分子不断减少的更衰老方向趋衡；但是，如果衰老细胞能够重新步入分裂增殖的轨道或者用其他方式使其生成活性生物分子的速度明显大于交联失活速度，则可以打破这种活性分子不断减少的更衰老趋衡而使细胞回复到比较年轻甚至全能的状态。

⑻ 纤维化激活的转录网络调控肝细胞重编程和细胞间通讯，你的看法是什么

近年来，单细胞RNA测序极大地提高了我们对生物系统的理解。在研究斑马鱼、青蛙和涡虫等生物细胞的异质性时，我们已经能够发现以前未知的细胞群，这项技术的巨大潜力激发了计算生物学家开发一系列分析工具，尽管开发者在保证单一工具的可用性方面做出了很大努力，但由于该领域相对不成熟，对于单细胞数据分析的新手来说，入门的障碍是缺乏标准指南。

在本文中，提供了 scRNA-seq 分析的参考教程，并概述了当前的最佳实践，为未来的分析标准化奠定了基础，分析标准化的挑战来自于越来越多的可用分析方法，截至 2019 年 3 月 7 日有 385 种工具和数据集规模的爆炸性增长，因此，我们一直在寻找新的方法来分析和处理我们的数据，例如，最近有一些方法可以预测细胞分化过程中的命运选择。