作者:Rudolf Jaenisch 来源:《细胞—干细胞》 发布时间:2011-12-7 10:06:33
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转录因子水平会极大影响iPS细胞质量
 
去年的一项iPS研究成果表明,iPS细胞存在与胚胎干细胞不同的分子差异,不具有全能性,不能产生成熟小鼠,而近期由著名的干细胞研究专家Rudolf Jaenisch教授领导的研究组发表了题为“Reprogramming Factor Stoichiometry Influences the Epigenetic State and Biological Properties of Induced Pluripotent Stem Cells”的文章,提出不同的观点,他们发现在将成熟体细胞诱导成干细胞的过程中,转录因子水平不同会极大的影响获得的iPS细胞的质量,这无疑解释了目前iPS研究领域中,为何会出现参差不齐的研究结果。相关成果公布在《细胞—干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上。
 
文章的通讯作者Jaenisch教授认为,“这一结论令我非常惊讶”,“我们从来没有想过这些因子会造成这样的差异,但是事实上却证明它们确实影响了iPS细胞的质量”。Jaenisch教授在在干细胞领域可谓是人尽皆知,他在一系列领域都做出了有影响的工作,包括基因敲除小鼠、表观遗传学研究、核移植、iPS等,并将这些领域的几乎所有的重要问题都解决。
 
多能干细胞(Pluripotent stem cell,Ps)是当前干细胞研究的热点和焦点。2006年,美国和日本科学家发现,应用人和鼠的正常皮肤细胞,导入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四种基因,即可由正常体细胞转化成多能干细胞。这种基因诱导而产生的多能干细胞称为诱导多能干细胞(iPs),除了皮肤细胞,其他体细胞也可以产生iPS细胞。
 
自iPS细胞被发现之后,不少研究人员纷纷报道采用不同的方法,获得了不同效率和质量的iPS细胞。虽然研究表明iPS细胞能执行胚胎干细胞的所有发育检测功能,但是近期也有报道称,这两者间存在分子差异,会影响细胞发育,这些发现令iPS研究蒙上了一层阴影。
 
比如去年一项由哈佛干细胞研究院等处完成的研究指出了小鼠ES和iPS细胞存在miRNA表达,以及发育潜力方面的一些差异。这篇高引用数的文章发现iPS细胞在中途会停止发育,不能形成成熟小鼠,这更加引发了人们对于iPS细胞的质疑。
 
但Jaenisch教授研究组并未放弃,他们重复了这一实验,改变了其中的一些细节,包括插入到DNA片段中的重编程因子的顺序,令人惊讶的是,他们发现这些小改动竟然产生了大作用:有更多的体细胞转变成了高质量iPS细胞。
 
文章的第一作者、Jaenisch实验室研究生Bryce Carey说:“我们尝试通过实验,证明重编程过程并非之前所想的那样,我们能高效率的分离得到这些具有与胚胎干细胞相同发育潜力的iPS细胞”,“很多时候,这些参数很难控制,因此2006年山中伸弥研究组的iPS重编程方法依然是最常用的方法,但需要提醒的是,还要注意到其中也有内在的局限性。我们认为要恢复细胞的高质量并无例外。”(来源:生物通 张迪)
 
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