日本開發(fā)出用顏色觀察細胞變化的新方法

日本開發(fā)出用顏色觀察細胞變化的新方法

日本大阪府立大學(xué)教授杉本憲治最近開發(fā)出用紅、綠、藍三種顏色觀察活細胞內(nèi)蛋白質(zhì)活動的新方法，這對研究未知的蛋白質(zhì)功能大有幫助。

據(jù)《日刊工業(yè)新聞》日前報道，從事生命科學(xué)研究的杉本教授分別利用珊瑚的蛋白質(zhì)、水母的蛋白質(zhì)以及改良后的水母蛋白質(zhì)，制成紅、綠、藍三種顏色。然后，通過基因技術(shù)讓三種顏色與要觀察的蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，制成可視化的質(zhì)粒，植入活細胞內(nèi)，這樣就可以觀察細胞分裂的情形和蛋白質(zhì)的活動。在實驗中，研究人員觀測到了被植入活細胞內(nèi)的三色蛋白質(zhì)，分別在１２分鐘、６４分鐘、８０分鐘后變化的情形。

研究細胞內(nèi)的現(xiàn)象往往要破壞細胞。如果利用這種新方法，細胞就不會被破壞，仍屬于活細胞，細胞內(nèi)的酶以及各種各樣蛋白質(zhì)的活動可以直接觀察到。今后，杉本教授計劃能用四種顏色對細胞內(nèi)蛋白質(zhì)進行觀察。(何德功）

去日本旅游，發(fā)現(xiàn)好多姜黃素產(chǎn)品，有什么作用？為什么姜黃素在日本這么火？

姜黃素可以作為食品著色劑也可以作為藥品。

1.利膽：該品或其鈉鹽有利膽作用。靜脈注射時，可減少全固體成分的含量而增加膽汁1.分泌量。但在其整個膽汁分泌周期中，膽鹽、膽紅素、膽甾醇排泄的絕對總量增加，脂肪酸成分保持恒定。

2.抗菌：對金黃色葡萄球菌有較強的抗菌效果。

3.口服5～20mg/kg時，能抑制肌肉注射20mg/kg5-羥色胺引起的豚鼠胃損害。對撲熱息痛引起的肝損害有保護作用。[4]?

4、降血脂、抗氧化、抗發(fā)炎、抗動脈粥樣硬化等。

5、2004年時發(fā)現(xiàn)姜黃素能抑制HIV-1整合酶活性而用于艾滋病的臨床試驗。

6、抗癌是姜黃素的主要藥理活性之一，其抑制腫瘤的作用已在許多動物實驗中得到反復(fù)證實，其具體抗癌機制已成為研究熱點。

7、2006年，新加坡國立大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，咖喱中的姜黃素含抗氧化作用，可抑制類淀粉斑塊在腦部形成，從而減低患老年癡呆癥的機會。這或可解釋為何印度人患老年癡呆癥的比率較西方低。[7]?

8、2012年8月，美國喬治梅森大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，姜黃素是一種廣譜的阻止一系列病毒感染健康細胞的抑制劑。[8]?

9.姜黃素對肝癌細胞(QGY)細胞增殖和細胞周期的調(diào)控及細胞凋亡的影響.方法采用MTT法測定姜黃素在不同濃度、不同時間對QGY的抑制作用,流式細胞儀分析細胞周期分布,透射電鏡觀察細胞的超微結(jié)構(gòu)變化.結(jié)果姜黃素可抑制QGY細胞的生長,其抑瘤率與藥物濃度和作用時間呈依賴關(guān)系,72 h的中效濃度(IC50)為49.50μmol/L,流式細胞儀分析證實姜黃素能使QGY細胞聚積在S期,電鏡觀察發(fā)現(xiàn)姜黃素可導(dǎo)致細胞變性、壞死,誘導(dǎo)細胞凋亡.

iPS萬能細胞的研究開發(fā)藍圖

破解超級細菌的防護罩：南極海綿認識基因檢測癌細胞生長的開關(guān)：基因啟動子(Promoter)？GenoChoice: 如果現(xiàn)在能訂做小孩的基因？！在2006年，日本京都大學(xué)的山中伸彌教授成功開發(fā)出iPS細胞 (誘導(dǎo)性萬能干細胞)，并在2012年以此科學(xué)創(chuàng)舉獲得諾貝爾獎的肯定，至今整整十年，iPS細胞的研究開發(fā)與臨床應(yīng)用一直是日本制藥產(chǎn)業(yè)的注目焦點，同時今年將邁入第二階段，將積極開發(fā)神經(jīng)干細胞移植的方法。

萬能細胞 透過基因誘導(dǎo)回到原始狀態(tài)

iPS 細胞(誘導(dǎo)性多功能干細胞)，是利用體細胞(Somatic Cell)經(jīng)由基因誘導(dǎo)的方式，將山中教授所發(fā)現(xiàn)的四個基因產(chǎn)物(c-Myc, Oct3/4, Klf4, Sox2)導(dǎo)入體細胞內(nèi)，促使體細胞重新初期化(Reprogramming)，回到如同胚胎干細胞(ES cell)的原始狀態(tài)。經(jīng)由這種基因誘導(dǎo)的方法回到原始狀態(tài)的細胞，也像胚胎干細胞一般，具有分化成各種細胞的能力，因此也稱為萬能細胞。

圖/人類iPS細胞

從人體內(nèi)本來就存在的體細胞人工誘導(dǎo)而成的iPS細胞，克服了從前干細胞研究在倫理道德上的爭議，讓 iPS細胞在臨床上的應(yīng)用較被廣泛大眾接受。而且，利用患者本身細胞再生而來的器官移植，在器官移植后，也可以避免產(chǎn)生排斥反應(yīng)。集合這兩大優(yōu)點，iPS細胞的基礎(chǔ)研究與臨床開發(fā)成為日本醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的其中一個重要的長期目標。

2012 年，日本的文部科學(xué)省(等同中華民國科技部)選定了京都大學(xué)、東京大學(xué)、慶應(yīng)義塾大學(xué)及理化學(xué)研究所為日本國內(nèi)再生醫(yī)療研究的四大據(jù)點。其中，山中伸彌教授領(lǐng)導(dǎo)的京都大學(xué)iPS細胞研究所(CiRA)以iPS細胞制作與臨床應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)為主，東京大學(xué)醫(yī)科學(xué)研究所中內(nèi)教授的團隊負責(zé)造血干細胞，慶應(yīng)義塾大學(xué)岡野教授負責(zé)神經(jīng)干細胞，神戶的理化學(xué)研究所則負責(zé)感覺系統(tǒng)(Sensory System)的干細胞研究。并以此四大據(jù)點為主，橫跨基礎(chǔ)研究至臨床研究，規(guī)劃出為期十年的「iPS細胞研究計劃藍圖」。

圖/京都大學(xué)iPS細胞研究所 – CiRA

iPS細胞的臨床治療正式啟動CiRA與武田制藥公司攜手合作

隨著研究計畫的順利發(fā)展，近年來，iPS細胞的臨床治療也正式啟動。2014年，由理化學(xué)研究所主導(dǎo)，成功地將iPS細胞誘導(dǎo)而成的視網(wǎng)膜色素上皮細胞(Retinal Pigment Epithelium)移植于患者的視網(wǎng)膜底下。2015年2月，文部科學(xué)省也重新發(fā)表了新的研究計畫藍圖，并將癌癥治療用的免疫細胞等加入開發(fā)計劃當中。

由于臨床研究所需要的研究經(jīng)費相當龐大，山中教授更帶領(lǐng)CiRA與制藥產(chǎn)業(yè)合作。2015年底，CiRA與武田制藥公司成立了共同研究單位(Takeda-CiRA Joint Program for iPS Cell Application)，并簽訂了十年以上的合作計畫。武田制藥也將投入200億日圓于iPS細胞的研究開發(fā)，希望融合CiRA的iPS細胞技術(shù)與武田制藥公司的制藥技術(shù)，針對心臟疾病，糖尿病等十項疾病作為主要研究目標，讓iPS細胞的臨床開發(fā)更進一步。除此之外，他們也積極的與大日本住友制藥(Sumitomo Dainippon Pharma)簽訂共同研究，合作開發(fā)帕金森癥的治療方法，以及與麒麟啤酒的子公司「協(xié)和發(fā)酵-麒麟」制藥公司共同開發(fā)癌癥免疫療法(Cancer Immunotherapy)。

iPS細胞研究邁入「第二階段」- 神經(jīng)干細胞移植

距離當初iPS細胞的發(fā)現(xiàn)，十年后的2016年3月，京都大學(xué)iPS細胞研究所(CiRA)所長的山中伸彌教授正式宣布iPS細胞研究邁入「第二階段」! 他表示期待iPS細胞治療法可以在近期內(nèi)開發(fā)出帕金森癥等難治疾病的治療方式。目前，他的研究團隊正積極的開發(fā)有效將神經(jīng)干細胞移植的方法，并希望在近兩年內(nèi)可以發(fā)展到臨床研究。另外，有了視網(wǎng)膜色素上皮細胞的移植先例，他也計劃利用iPS細胞開發(fā)肝臟及腎臟疾病的治療方法，并在2019年～2020年左右可以實際應(yīng)用于肝臟疾病的臨床研究，以及2025年開始腎臟疾病的臨床研究。 同時，山中教授也公布了CiRA希望在2030年達成的目標(CiRA Vision 2030): (1) 建立iPS細胞庫存來推動再生醫(yī)療的普及 (2) 借由iPS細胞療法來實現(xiàn)個人化醫(yī)療與難治疾病的制藥開發(fā) (3) 利用iPS細胞開拓生命科學(xué)與醫(yī)療的新觀點 (4) 建立日本最優(yōu)良的研究支援制度與研究環(huán)境

有著明確的目標及產(chǎn)學(xué)間的合作無間，相信在不遠的將來，再生醫(yī)療的技術(shù)也能漸趨成熟，為難病所苦的患者及家屬們帶來一線曙光。

參考文獻： 1.日本文部科學(xué)省「iPS細胞研究計畫藍圖」mext.go.jp/b_menu/hakusho//hpaa201301/detail/1338110. 2.asahi/articles/ASHD43SR1HD4ULBJ007 3.asia.nikkei/Tech-Science/Science/iPS-based-medical-research-entering-new-stage-says-scientist 4.huffingtonpost.jp/shinya-yamanaka/ips-2030_b_7228296

圖片來源： 1.stemcellclinic/the-worlds-first-application-of-ips-cell/?lang=zh-hant 2.cira.kyoto-u.ac.jp/j/newslist/img/human_iPS.JPG 3.cira.kyoto-u.ac.jp/j/newslist/img/cirabuilding3.jpg

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話題：iPS細胞, 干細胞

葉肉細胞與根尖細胞融合成功的顏色

葉肉細胞和根尖細胞融合成功后，其顏色可能會發(fā)生變化。這是由于兩種細胞的細胞質(zhì)和染色體的相互作用，導(dǎo)致基因表達的變化。通常情況下，葉肉細胞和根尖細胞的顏色不同，而融合后的細胞顏色可能會呈現(xiàn)出混合的效果，或者表現(xiàn)出其中一種細胞的顏色。
具體地說，如果葉肉細胞和根尖細胞的色素分子不同，那么融合后的細胞可能會表現(xiàn)出兩種色素的混合效果，呈現(xiàn)出中間色。如果兩種細胞的色素分子相同，但基因表達不同，那么融合后的細胞可能會表現(xiàn)出其中一種細胞的顏色。此外，融合后的細胞也可能會出現(xiàn)新的顏色，這是由于基因重組和突變所導(dǎo)致的。總之，葉肉細胞和根尖細胞融合成功后的顏色是由多種因素共同作用的結(jié)果。

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