來自京都大學(xué)iPS細(xì)胞研究與應(yīng)用中心等處的研究人員發(fā)表了題為“Maturation, not initiation, is the major roadblock during reprogramming toward plu**otency from human fibroblasts”的文章,提出了與現(xiàn)有觀點(diǎn)不同的新見解,指出在人成纖維細(xì)胞直接重編程進(jìn)程中,是成熟過程,而不是啟動(dòng)過程限制了重編程。這一研究成果公布在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是2012年諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主山中伸彌教授,這位科學(xué)家在干細(xì)胞研究領(lǐng)域赫赫有名,是iPS技術(shù)研究的鼻祖,與另外一位科學(xué)家率先研發(fā)出多能干細(xì)胞誘導(dǎo)重編程技術(shù)。
人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(human-induced plu**otent stem cells,hiPSCs)分化的各種細(xì)胞對(duì)于藥物篩選、再生醫(yī)學(xué)及發(fā)育生物學(xué)的研究均具有重要意義,比如來自重編程體細(xì)胞的肝細(xì)胞為肝臟再生醫(yī)學(xué),藥物研發(fā)提出了無限的希望。
研究顯示多能性能通過人工表達(dá)POU結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子1(OCT3/4),性別決定區(qū)Y-box 2(SOX2),Kruppel樣因子4(KLF4),以及髓細(xì)胞癌基因(c-MYC)--OSKM得以誘導(dǎo)成功。但是一些科學(xué)家們認(rèn)為,通過作用因子的直接重編程通常是一種低效且隨機(jī)的事件。
然而在這篇文章中,山中伸彌等人提出了相反觀點(diǎn),認(rèn)為大多數(shù)人皮膚成纖維細(xì)胞在接受到OSKM信號(hào)后能啟動(dòng)重編程過程。
研究人員指出,在七天內(nèi),約有20%的這些轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞成為TRA-1-60抗原陽(yáng)性,這也就是人多能性干細(xì)胞最具特異性的標(biāo)志物之一。但是這些新生的重編程細(xì)胞中只有一小部分(約1%)在換板后繁殖成誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。
通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),研究人員發(fā)現(xiàn)許多TRA-1-60陽(yáng)性細(xì)胞在隨后的培養(yǎng)中又恢復(fù)成了陰性。對(duì)于先前報(bào)道的能提高直接重編程效率的作用因子中,研究人員認(rèn)為L(zhǎng)IN28能極大的抑制重編程的反復(fù)性,而不是 NANOG,細(xì)胞周期蛋白D1(Cyclin D1) 或p53 shRNA.
這些研究數(shù)據(jù)表明,在人成纖維細(xì)胞直接重編程進(jìn)程中,是成熟過程,而不是啟動(dòng)過程限制了重編程,而且各種重編程作用因子具有各自不同的作用方式。
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