Разница между клетками IPS и эмбриональными стволовыми клетками

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-16 08:54

Ключевое различие - клетки IPS против эмбриональных стволовых клеток

Есть несколько типов стволовых клеток, которые можно использовать для регенерации тканей в тканевой инженерии и заживлении ран. Среди них эмбриональные стволовые клетки служат основными и наиболее подходящими типами стволовых клеток, поскольку они от природы плюрипотентны. Плюрипотентность - это способность клетки дифференцироваться во многие или все типы клеток в организме взрослого человека. Эмбриональные стволовые клетки человека способны дифференцироваться в более чем 200 специализированных типов клеток, обнаруженных у человека. Их выделяют из внутренней клеточной массы оплодотворенного in vitro эмбриона, которому несколько дней, и используют для тканевой инженерии и лечения заболеваний. Однако из-за этических проблем, связанных с эмбриональными стволовыми клетками, ученые пытаются создать искусственные плюрипотентные стволовые клетки in vitro, индуцируя экспрессию генов взрослых соматических клеток. Они известны как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (IPS-клетки). Ключевое различие между IPS-клетками и эмбриональными стволовыми клетками состоит в том, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки представляют собой взрослые соматические клетки, которые генерируются и генетически перепрограммируются для функционирования в качестве эмбриональных стволовых клеток и становятся плюрипотентными, тогда как эмбриональные стволовые клетки естественным образом плюрипотентны.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое клетки IPS

3. Что такое эмбриональные стволовые клетки

4. Сравнение бок о бок - клетки IPS и эмбриональные стволовые клетки

5. Резюме

Что такое ячейки IPS?

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (IPS-клетки) - это клетки, разработанные учеными для имитации естественных плюрипотентных стволовых клеток, называемых эмбриональными стволовыми клетками. Эти клетки создаются в лабораторных условиях in vitro. Экспрессия генов взрослой клетки перепрограммируется для индукции дифференцировки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Следовательно, клетки IPS демонстрируют те же свойства, что и эмбриональные стволовые клетки, такие как самообновление, дифференцировка и т. Д. Но согласно литературе и медицинским экспертам клетки IPS не идентичны клеткам ES.

Клетки IPS были впервые сконструированы в Университете Киото, Япония, Шинья Яманака и его командой в 2006 году. Они использовали фибробласты мыши для создания клеток IPS, а гены доставлялись с использованием ретровирусов в качестве векторов. Во-вторых, клетки IPS были разработаны в 2007 году с использованием клеток человека. Многие ученые генерируют клетки IPS, которые почти идентичны клеткам ES. Однако необходимы дальнейшие исследования для безопасного и эффективного использования этих IPS-клеток для клеточной терапии.

Во время процесса репрограммирования фибробластов для развития клеток IPS индукция генов ES-клеток и подавление генов фибробластов должны выполняться осторожно и правильно. В противном случае полученные клетки не будут работать как ES-клетки.

ES-клетки имеют этические соображения. Этого можно избежать с помощью ячеек IPS. Ячейки IPS проще в использовании по сравнению с ячейками ES. Однако разработка IPS сопряжена с множеством проблем, таких как низкая эффективность, геномная вставка, неполное перепрограммирование и т. Д. Существует вероятность внесения мутаций как части создания. Метилирование ДНК является важным событием в клетках для включения и выключения генов и регулирует экспрессию генов. Это важно для построения IPS-клеток, а также во время генетического репрограммирования. Следовательно, необходимо посмотреть на паттерны метилирования ES-клеток и разработать те же паттерны в IPS-клетках, чтобы создать совершенно идентичные IPS-клетки с ES-клетками. Только клетки IPS могут уверенно и безопасно заменить ES-клетки для исследований и терапии.

Эти клетки еще не применяются в терапии болезней человека. Их до сих пор используют в тестах на животных. Однако одной из основных целей создания IPS-клеток является их использование для пациентов с болезнью Паркинсона, а затем для формирования тканей и многих сложных методов лечения заболеваний.

Рисунок 01: Индуцированный процесс развития плюрипотентных стволовых клеток

Что такое эмбриональные стволовые клетки?

Эмбриональные стволовые клетки (ES-клетки) - это недифференцированные клетки, обнаруженные во внутренней клеточной массе развивающегося эмбриона. Им присуща способность к самообновлению и дифференцировке во все типы клеток взрослого человека. Следовательно, они также известны как плюрипотентные стволовые клетки. Потенциал быстрого деления клеток делает их пригодными для использования при регенерации тканей и заживлении ран. Эмбриональные стволовые клетки в основном вырастают в три первичных зародышевых листка, такие как эктодерма, энтодерма и мезодерма, которые позже дифференцируются в разные типы клеток человеческого тела. Таким образом, ES-клетки служат ценным инструментом в регенеративной медицине.

ES-клетки выделяют из яйцеклетки, оплодотворенной in vitro, из которой развивается эмбрион возрастом несколько дней. Важно знать, что этот термин «эмбриональные стволовые клетки» не используется для обозначения стволовых клеток, полученных из эмбриона, развившегося в организме женщины. Стволовые клетки, взятые у многодневного эмбриона, хранятся в лабораториях как линии эмбриональных стволовых клеток. Если созданы надлежащие условия, в лабораториях можно сохранить недифференцированные стволовые клетки.

Эмбриональные стволовые клетки являются предшественниками всех типов клеток организма, включая мышечные, нервные, печеночные и многие другие клетки. Если ученые смогут правильно управлять дифференцировкой клеток ES, поддерживаемых in vitro, они смогут использовать эти клетки для лечения определенных заболеваний, таких как диабет, травмы спинного мозга, мышечная дистрофия Дюшенна, болезни сердца, потеря зрения и слуха и т. Д.

Рисунок 02: Эмбриональные стволовые клетки человека

В чем разница между клетками IPS и эмбриональными стволовыми клетками?

Различать статью в середине перед таблицей

Клетки IPS против эмбриональных стволовых клеток
Клетки IPS - это клетки, полученные in vitro путем перепрограммирования взрослых соматических клеток для имитации ES-клеток.	Стволовые клетки, выделенные из многодневного эмбриона, известны как эмбриональные стволовые клетки.
Изоляция от эмбриона
Клетки IPS не являются эмбриональными клетками.	ES-клетки - это естественные эмбриональные клетки.
Плюрипотентность
Клетки IPS - это искусственные плюрипотентные клетки.	ES-клетки - это плюрипотентные клетки

Резюме - клетки IPS против эмбриональных стволовых клеток

Клетки IPS имитируют клетки ES. Но они не полностью идентичны ES-клеткам. Оба типа клеток обладают плюрипотентностью. Оба типа клеток имеют большой потенциал для использования в тканевой инженерии и терапии болезней. Однако использование этих клеток в терапии болезней человека до сих пор не практикуется из-за этических проблем и вопросов безопасности. IPS генерируются путем генетического перепрограммирования взрослых клеток. Они не изолированы от эмбриона. ES-клетки выделяют из яйцеклетки, оплодотворенной in vitro, возрастом несколько дней. В этом разница между клетками IPS и эмбриональными стволовыми клетками.