iPS細(xì)胞多能性與重編程機制的研究.pdf

1、在分化的成體細(xì)胞中外源表達(dá)四個轉(zhuǎn)錄因子-Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc，可將其重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPScell)，這一革命性的重編程策略很快吸引了科學(xué)界和公眾的注意，由于這個技術(shù)有效避免了ES細(xì)胞應(yīng)用中的倫理問題和未來臨床移植的免疫排斥問題，病人特異的iPS細(xì)胞的應(yīng)用為退行性疾病和遺傳疾病的個性化治療帶來了新的希望。但是，iPS細(xì)胞還未能證明是否與ES細(xì)胞一樣具有完全多能性。我們通過慢病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)得到了一個誘導(dǎo)

2、型iPS細(xì)胞系，在形態(tài)、基因表達(dá)、分化功能等方面與ES細(xì)胞非常類似。在將這種細(xì)胞注入四倍體囊胚后，我們成功得到了完全由iPS細(xì)胞來源的小鼠，首次證明由4個重編程因子誘導(dǎo)獲得的iPS細(xì)胞具有完全多能性，說明iPS細(xì)胞在功能上與正常ES細(xì)胞相同。
　　 誘導(dǎo)過程癌基因c-Myc的使用增高了iPS細(xì)胞的潛在致癌性，不利于其未來的臨床應(yīng)用。而除去c-Myc的3個重編程因子已被證明仍然可以誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的形成，但是否會影響所獲得的iPS細(xì)

3、胞的質(zhì)量還有待證明。我們通過四倍體胚胎互補實驗證明了3因子誘導(dǎo)的iPS細(xì)胞仍然具有完全多能性，而且通過對比具有和不具有完全多能性的iPS細(xì)胞的表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)過去報道的在不具有完全多能性的4因子誘導(dǎo)的iPS細(xì)胞中表達(dá)缺陷的Dlk1基因簇并不能很好的區(qū)分3因子誘導(dǎo)的不同多能性的iPS細(xì)胞，這個基因簇更可能是iPS細(xì)胞具有完全多能性的必要條件而非充分條件，可能有很多其它因素參與了完全多能性的決定。
　　 iPS誘導(dǎo)是一個長時低效的過程，

4、而其中涉及的機制至今仍然不明確。起始細(xì)胞是重要的重編程起始條件，已有研究發(fā)現(xiàn)具有更大分化潛能的細(xì)胞能夠獲得更高的重編程效率，但是具體機制卻不知道。我們使用造血系統(tǒng)的造血干細(xì)胞和前體細(xì)胞來研究起始細(xì)胞的分化潛能對重編程的影響，并應(yīng)用RNA測序分析，研究這些細(xì)胞重編程早期事件的異同。我們發(fā)現(xiàn)血液免疫系統(tǒng)相關(guān)基因在造血細(xì)胞重編程早期被抑制，許多生物合成和代謝相關(guān)的通路參與了早期誘導(dǎo)，同時，具有較低分化潛能的髓系前體細(xì)胞比造血干細(xì)胞更多地激活了