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1、ＰＲＯＴＯＣＯＬ从人尿液样品中获得诱导性多能干细胞（iPSCs）TingZhou1,7,ChristinaBenda1,7,SarahDunzinger2,YinghuaHuang1,JennyCyHo3,JiayinYang1,YuWang1,YaZhang1,QiangZhuang1,YanhuaLi1,XichenBao1,Hung-FatTse3–5,JohannesGrillari2,6,ReginaGrillari-Voglauer2,6,DuanqingPei1&MiguelAEsteban1
2、,4,51中国广州中科院再生医学重点实验室，广东省干细胞和再生医学重点实验室，华南干细胞和再生医学研究所，广州生物和医药健康研究所。2奥地利维也纳自然资源和生命科学大学生物技术系衰老和永生化研究小组。3中国香港大学李嘉诚医学院玛丽医院医学系心脏病学研究组。4香港大学广东干细胞和再生医学研究中心。5中国广州生物医药和健康研究所。6奥地利维也纳Evercyte公司。7这些作者对本工作具有同等贡献度。通讯联系为M.A.E.(esteban@gibh.org).２０１２年１１月８日出版发行;doi:10.1038/
3、nprot.2012.115摘要：人诱导性多能干细胞（iPSCs）已经以不同的效率从从多种组织中获得。大多数情况下，供体细胞还是在实验室中以有损伤性的手段获得。这里，我们详细描述了一种从尿液中出现的脱落的肾上皮细胞获得人iPSCs的流程。这种方式有多方面的优势，比如分离尿液来源的细胞简单（30ml尿液即足够）；成本较低且具有普遍性（适用于各个年龄、性别和种族）。并且，整个流程比较高效——尿液分离培养约２周，重编程３－４周；iPSCs克隆形成能力一般较高——使用逆转录病毒携带外源基因的方式效率可上升到４％。尿
4、液来源iPSCs（ＵiPSCs）亦显示出良好的分化潜能，因此是从健康个体或者具有遗传性疾病个体包括肾脏疾病患者获得多能性细胞的较好的选择。介绍：自从２００６年，Takahashi和Yamanaka取得的里程碑成就之后（参考文献１－３），将体细胞转换成胚胎（ＥＳＣ）样细胞亦称为重编程就吸引了大量的注意。这项技术在很多４－６方面都具有显著的应用价值，从体外疾病建模到临床移植上的潜力以及其他，但是一系列的鉴定事宜却对这个技术提出了质疑（尤其是突变，拷贝数变异，表观遗传突变和免疫原７－１０性）。为了评估这个问题的普
5、遍性，研究不同供体细胞来源的iPSCs是否具有不同特征就显得尤为重要了。重编程不同胚层（内胚层，中胚层，外胚层）来源的细胞有益于更好的理解改变细胞命运的分子机制，这些知识将随之提高相关技术。为了这个结果，包括我们实１,３验室在内的多个实验室已经系统性的重编程了多种细胞类型，包括皮肤成纤维细胞，角１１１２１３－１５１６－１８１３１９质细胞，黑色素细胞，脂肪干细胞，外周血细胞，骨膜和牙周韧带，２０２１２２,２３神经干细胞，肝细胞，羊水细胞和来自胚胎外组织的细胞（脐带血和基质，胎盘１３,２４－２６羊膜和绒毛膜间充
6、质干细胞（ＭＣｓ）），以及其他。任何一种重编程的方法都需要大量的细胞，因此出现了一系列的问题。这其中我们提到最多的一个就是捐献样品的人不愿意经受有损伤性的实验过程。血液是相对比较容易的样品
7、VOL.7NO.12
8、2012
9、natureprotocolsＰＲＯＴＯＣＯＬ27来源，但流程依旧是有损伤的。使用发囊虽然比较容易得到，但严格意义上来说也不能认为是无创的。也有多种组织可以利用完成无创的方式得到。胚胎外的组织有多种细胞类型可以高效的作为iPSCs细胞来源，例如脐带血，但是只有在新生儿出生的时候才会得到，除
10、非被保存完好。此外，即使在多个国家脐带血细胞已经被保存，但这个流程依然较昂贵且不具有普遍性。总所周知，尿液的产生是在任何年龄、任何性别和种族中一个重要的生理代谢过程，因此除了肾衰竭之外的其他任何情况都可以去收集尿液样品。那么，我们就设想，如果这个流程能够实现，分离得到的尿液中脱落的细胞可以作为无创重编程的绝好细胞来源。尿液作为获得多能性细胞的来源哺乳动物的泌尿道器官由两个肾脏、两个输尿管、膀胱和尿道构成，它通过控制液体和电解质的排泄来维持稳态功能。除此之外，对于维持酸碱平衡和适当的生理血压是必不可少3031
11、的。肾脏基本的结构和功能单位是肾单元，从肾皮质延伸至肾髓质的一个管状结构。肾单元的基本结构是肾小体，过滤肾血循环的血液供应。因此，据估计人类肾脏有超过一百万个30肾单元，每天会产生大约100毫升的过滤液。但是，这些液体的大多数在肾单元的远端部位被重吸收，通常每天只有大约2升的液体作为尿液通过尿道排出。那么，不出意外，由于大32量的管状结构的作用，每天有2000-7000个细胞从这个系统脱落并在尿液中被收集。333
