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自体全能干细胞技术平台(核移植)

自体全能干细胞是通过体细胞核移植技术(Somatic cell nuclear transfer,SCNT),利用供者“自身皮肤细胞”和“去核的健康卵母细胞”制备的供者胚胎干细胞系(SCNT-ES),将供者细胞还原到生命之初的新生状态。
自体全能干细胞具有全能干细胞的所有特性,可定向分化成人体内的各种组织细胞,并且与供者基因完全匹配,可用于供者个性化细胞治疗和个体化的研究(Lanza, Cibelli et al. Nat Biotechnol 1999)。
在临床上,自体全能干细胞非常有潜力成为个体化疾病治疗的解决方案,即利用患者的自体全能干细胞分化为需要的功能细胞和组织,用于治疗相关疾病,不仅可以最大程度上解决治疗中常见的免疫排斥问题,而且全能干细胞的有效性和安全性将会极大提高治疗效果。

技术优势

1. 自体全能干细胞采用体细胞核移植技术,因此可携带体细胞供者的细胞核遗传信息,其衍生的各类细胞用于供者的治疗时,可避免产生免疫排斥反应。相比较于诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC),iPSC为成熟细胞向未分化状态细胞的逆转,这一过程可能包括DNA甲基化模式和组蛋白修饰的整体变化,基因组稳定性的下降,和致病突变的产生,且重编程的效率不高,成年体细胞重编程的效率更是低于胎儿体细胞重编程的效率。

2. 临床上许多疾病常常因为线粒体缺陷而无法解决,iPS重编程技术在体细胞向细胞分化的逆转过程中,并不改变线粒体基因缺陷,因此不能彻底解决线粒体基因相关缺陷问题。自体全能干细胞可从供者卵细胞中获得新鲜、健康、充足的线粒体,因此可用于修复线粒体基因相关缺陷。

3. 自体全能干细胞的成功率较低,郑永基教授通过研究发现抑制组蛋白H3K9me3甲基化有助于提高自体全能干细胞的成功率(Chung, Matoba et al. Cell Stem Cell 2015)。

参考文献
Chung, Y. G., et al. (2014). "Human somatic cell nuclear transfer using adult cells." Cell Stem Cell 14(6): 777-780.235

Chung, Y. G., et al. (2015). "Histone Demethylase Expression Enhances Human Somatic Cell Nuclear Transfer Efficiency and Promotes Derivation of Pluripotent Stem Cells." Cell Stem Cell 17(6): 758-766.236

Lanza, R. P., et al. (1999). "Prospects for the use of nuclear transfer in human transplantation." Nat Biotechnol 17(12): 1171-1174.232

Tachibana, M., et al. (2013). "Human embryonic stem cells derived by somatic cell nuclear transfer." Cell 153(6): 1228-1238.234

Chung, Y. G., et al. (2020). "Generation of Pluripotent Stem Cells Using Somatic Cell Nuclear Transfer and Induced Pluripotent Somatic Cells from African Green Monkeys." Stem Cells Dev 29(19): 1294-1307.238