浅析IPSC的研究进展.doc

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1、浅析iPSC的最新研究进展资料文档：《ReprogrammingFactorStoichiometryInfluencestheEpigeneticStateandBiologicalPropertiesofInducedPluripotentStemCells》BryceW.Carey等《Cw〃StemCell9》588-598December2,2011a2007年多功能诱导干细胞（iPSC）在LI木被提出以来，因其是li前从体细胞屮诱导而形成的、性质最接近胚胎干细胞的一类干细胞而广受关注和研究。但随着研究的深入，iPSC的低诱导成功率一直是一个科学界难

2、以突破的障碍，人们用了多种方法来试图提高其转化率，如微小RNA、蛋白质做诱导，载体的改进等。但各种方法祁不尽如人意，培养出的生物体最突出的莫过于细胞患瘤和基因卬记丢失（LOI）了，这两者使得诱导出的iPSC品质大大降低，更有可能产生很多未知的后果。但近来的新的研究成果发现，在基因表达上的细微养别和染色质的细小改变所产生的IPSC细胞株在分化潜能方血与ESC相比会有所减弱。在这篇题为《重编稈因了的化学计量影响iPSC的表观状态和生物特性》的文章屮，科学家们通过控制变量法来比较两个在遗传学上高度确定的转基因系统，发现Oct4及Klf4的高表达搭配上c-Myc及S

3、ox2的低表达而得到的iPSC细胞可以很好地克服这些缺陷，进而使得到的“all・iPSCmice”存活率大大上升。也证明了重编程时的微小差别，所得岀的iPSC就可能有很大不同，茯至由于不同细胞株系的区别，以往的iPSC和ESC的差别也要重新斟酌了。为了证明这些影响确实存在，研究人员从五个方面对有细微弟别的iPSC进行对比分析，秤先，研究人员先从可分化为确定组织的iPSC的源头入手，为了从多种生物体组织来源中得到在高度确定条件下产生的iPSC,研究人员以诱导因子引发细胞重编稈的模式生物（一种小鼠）为研究对象。首先将细胞与小鼠隔离开来，小鼠携带的多基因介质在强力

4、霉索的启动了控制之下，可以创造出诱导的环境。同时产生的抗四环素蛋白可以保证其被筛选岀来。研究人员用了来源于四种不同生物体组织的细胞（Liv、Pb、B、TTF）作为对照。研究人员将这些细胞放入最优化的环境屮用DOX诱导,所有的iPSC在碱性酶作用下都有活性，并表达出了与ESC相同水平的转化因子，这些来源不同的细胞分化成了所有三胚层的组织。在生物体外及那些用重组酶切除了相关基因的细胞则产生了异常的兴奋神经细胞及瘤和成体嵌合体，这说明了一点点的环境改变，对诱导的细胞会产生极大的影响。第二，研究人员用两个背景和待研究的四种iPSC相同的ESC细胞株来做对照。所有这些

5、细胞发育为小鼠的效率为1.67%—3%。T作人员将来源于不同组织的9个未带有诱导因子的iPS细胞注入四倍体胚泡屮，发现其屮七个发育成为可呼吸的小鼠，且效率与ES和SCNT—ESI•分接近。侥幸存活下来的健康小鼠都带有花纹且全是雄性，这己证明了带有重编程因了的载体存在会煤响基因的表达。为了进一步证明此结论，研究人员乂将带有诱导因了的父代细胞注入四倍体胚泡屮，而最终有超过50%的细胞株成功的产生了全iPCS小鼠。这些数据说明了大部分的iPSC可产生全iPCS小鼠，且诱导效率与ESC几乎相同，同时也证明了较老的细胞并不会如人们以往认为的那样，会由于生瘤率的大幅上升

6、而导致成功率下降。而以往所得到的高致瘤率的结果应该是由于媒介在连读启动子时而导致c-Myc的激活和表达。第三，最近有研究表明，在Dlk-Dio3位点上的LOI会产生高水平的嵌合体，进而阻止全iPSC小鼠的四倍体互补。研究人员丿IJ与ESC表达水平相似的非编码RNAGtl2及微世核仁酸RNARian来做实验。实验发现若是降低Gtl2的表达，转化成功率就会相应降低。而通过对Dlkl-Dio3的甲基化的评估，研究人员发现在iPSC和ESC屮，低表达的Gtl2和RNARian对产生的ESC及如ESC一般表达的iPSC株的转化效率就没有明显影响。而通过将按GU2的表达

7、水平划分的全iPSC小鼠，也没有看出有什么差别。综上，实验结果表明，该位点上的印记缺失并不一定导致iPSC的分化潜能。第四，研究人员只改变载体的三处位点，将两种几乎相同的载体插入细胞，并通过DOX诱导产生两种小鼠OKSM和OSKMo硏究人员首先比较了基木的细胞和通过DOX诱导的细胞在因了表达上程度上的差别。这儿株细胞，不论有没有用DOX,在转基因RNA的水平上与未诱导Z前都没有显示出什么显著的差别。而且，研究人员发现不论是Collal-OSKM还&ROSA26M2rtTA，其拷贝数H对Dlkl-Dio3基因在iPSC屮表达没有影响，并且与细胞来源的小鼠是纯合

8、体还是杂合体也没有关系。但研究人员发现，在生产蛋白质