細(xì)胞譜系示蹤技術(shù)

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1、生理科學(xué)進(jìn)展２０１４年第４５卷第５期·３７９·倡細(xì)胞譜系示蹤技術(shù)１１１１，２，△李曉剛蘇楠杜曉蘭陳林１（第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所創(chuàng)傷實驗室，骨代謝與修復(fù)中心，創(chuàng)傷、燒傷與復(fù)合傷國家重點實驗室；２康復(fù)理療科，重慶４０００４２）摘要細(xì)胞譜系示蹤（ｃｅｌｌｌｉｎｅａｇｅｔｒａｃｉｎｇ）是指利用各種方式標(biāo)記細(xì)胞，并對包括其后代所有細(xì)胞的增殖、分化以及遷移等活動進(jìn)行追蹤觀察。自２０世紀(jì)以來，譜系示蹤技術(shù)為研究器官發(fā)育、組織損傷修復(fù)以及單細(xì)胞的分化命運提供了重要的手段。近些年，隨著基因工程技術(shù)的飛速發(fā)展，細(xì)胞譜系示蹤技術(shù)也有所突破，尤其是誘導(dǎo)性重組酶Ｃｒｅ／ｌｏｘｐ系統(tǒng)的

2、應(yīng)用，極大地拓寬了細(xì)胞譜系示蹤技術(shù)的應(yīng)用范圍。本文將結(jié)合細(xì)胞譜系示蹤技術(shù)在多種研究中的應(yīng)用，對該技術(shù)的原理、特點以及最新進(jìn)展做一綜述。關(guān)鍵詞譜系示蹤；基因打靶；活體示蹤中圖分類號Ｑ３３；Ｒ３９４１１１１，２，△１CellLineageTracingＬＩＸｉａｏ-Ｇａｎｇ，ＳＵＮａｎ，ＤＵＸｉａｏ-Ｌａｎ，ＣＨＥＮＬｉｎ（StateKeyLaboratoryofTrauma，BurnsandCombinedInjury，CenterofBoneMetabolismandRepair，InstituteofSurgeryRe-２search；DepartmentofReha

3、bilitationMedcine，DapingHospital，ThirdMilitaryMedicalUniversity，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４２，Ｃｈｉｎａ）AbstractＣｅｌｌｌｉｎｅａｇｅｔｒａｃｉｎｇｉｓｔｏｔｒａｃｋｃｅｒｔａｉｎｃｅｌｌａｎｄａｌｌｏｆｉｔｓｐｒｏｇｅｎｙ．Ｆｒｏｍｔｈｅ２０ｔｈｃｅｎｔｕｒｙ，ｌｉｎｅ-ａｇｅｔｒａｃｉｎｇｈａｓｐｒｏｖｉｄｅｄａｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｍｅｔｈｏｄｔｏｓｔｕｄｙｏｒｇａｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒｉａｅｄｃｅｌｌｆａｔｅ-ｄｅ-ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｔ

4、ｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｇｅｎｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅａｐｐｌｉｃａ-ｔｉｏｎｏｆＣｒｅ／ｌｏｘｐｒｅｃｏｍｂｉｎａｓｅｓｙｓｔｅｍｅｘｐａｎｄｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｎｇｅｏｆｌｉｎｅａｇｅｔｒａｃｉｎｇ．Ｈｅｒｅｗｅｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｉｎｅａｇｅｔｒａｃｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓ，ａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｒｅ-ｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Keywords

5、ｌｉｎｅａｇｅｔｒａｃｉｎｇ；ｇｅｎｅｔａｒｇｅｔｉｎｇ；ｉｎｖｉｖｏｃｅｌｌｔｒａｃｋｉｎｇ多細(xì)胞生物的生長發(fā)育基于細(xì)胞分裂和分化。程，其根本是發(fā)育問題。但細(xì)胞示蹤是一個較籠統(tǒng)在哺乳動物的胚胎發(fā)育早期階段，每個細(xì)胞就已經(jīng)的概念，指標(biāo)記和追蹤細(xì)胞。被賦予了特定的分化潛能（ｃｅｌｌｔｏｔｉｐｏｔｅｎｃｙ），這種特對于細(xì)胞示蹤技術(shù)的探索起源于２０世紀(jì)初，早性在后期發(fā)育過程中才逐漸表現(xiàn)出來，最終分成為在１９０５年，Ｃｏｎｋｌｉｎ等利用了海鞘胚胎早期分裂球不同的組織、器官類型。另外一方面，某些終末分化著色差異的特性，對分裂球的分裂過程進(jìn)行觀察，的成體細(xì)胞在一定的生理或者病理條件

6、下會發(fā)生去Ｗｅｔｗｅｌ等則應(yīng)用了慢速攝影（ｔｉｍｅ-ｌａｐｓｅｃｉｎｅｍａｔｏｇ-分化（ｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ）或者轉(zhuǎn)分化（ｔｒａｎｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ-ｒａｐｈｙ）技術(shù)拍攝活體胚胎的發(fā)育。此后，研究者嘗ｔｉｏｎ），變?yōu)榱硗庖环N細(xì)胞或組織類型，例如腫瘤的試?yán)盟苄匀玖?、脂溶性染料、過氧化物酶以及熒［１］發(fā)生、心臟成纖維細(xì)胞再編程轉(zhuǎn)分化為心肌細(xì)胞光染料等，通過物理的方式注入到細(xì)胞內(nèi)對其進(jìn)行等現(xiàn)象。細(xì)胞的命運決定是指單個細(xì)胞及其所有后標(biāo)記追蹤，盡管這些技術(shù)手段解決了當(dāng)時的一些問代細(xì)胞的分化和發(fā)育活動，對細(xì)胞的命運決定進(jìn)行追蹤和觀察稱為細(xì)胞譜系示蹤。細(xì)胞譜系

7、示蹤和廣倡國家重大科學(xué)計劃（９７３）（２０１４ＣＢ９４２９０４），國家自然科學(xué)義上的細(xì)胞示蹤（ｃｅｌｌｔｒａｃｋｉｎｇ）有本質(zhì)區(qū)別，細(xì)胞譜基金項目（８１２７００１２，８１１７０８０９）資助課題△系示蹤所要研究的問題是一種細(xì)胞的命運改變過通訊作者·３８０·生理科學(xué)進(jìn)展２０１４年第４５卷第５期題，然而在現(xiàn)在看來還存在許多缺陷。首先通過物較高能量激發(fā)光激發(fā)時發(fā)生構(gòu)象改變而引起。理的方法無法保證精準(zhǔn)地標(biāo)記目標(biāo)細(xì)胞；其次，在細(xì)熒光蛋白由于熒光信號強，便于觀察追蹤，現(xiàn)已胞的分裂過程中標(biāo)記染料會被逐漸稀釋直至消失，廣泛應(yīng)用示蹤研究中，其中最常用的熒光蛋