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華雅思創(chuàng)快報(bào):NIBS北生所Cell子刊細(xì)胞重編程技術(shù)研究新成果

閱讀:963      發(fā)布時(shí)間:2013-11-25
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華雅思創(chuàng)快報(bào):來(lái)自北京生命科學(xué)研究所的研究人員,在新研究中對(duì)兩種重要的細(xì)胞重編程技術(shù):體細(xì)胞核移植(SCNT)技術(shù)與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)技術(shù)進(jìn)行了比較,,相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在11月21日的《細(xì)胞干細(xì)胞》(Cell stem cell)雜志上,。

北京生命科學(xué)研究所的高紹榮(Shaorong Gao)研究員和杭州師范大學(xué)衰老研究所的鞠振宇(Zhenyu Ju)研究員是這篇論文的共同通訊作者。高紹榮博士主要從事哺乳動(dòng)物體細(xì)胞克隆胚胎發(fā)育過(guò)程中再編程的分子機(jī)理研究, 其曾利用iPS細(xì)胞克隆出活體實(shí)驗(yàn)鼠,,證實(shí)iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞一樣具有性,,這一成果入選了美國(guó)《時(shí)代周刊》評(píng)選的2009年生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,并為中國(guó)干細(xì)胞研究贏得了話語(yǔ)權(quán),。鞠振宇博士的主要研究方向是成體干細(xì)胞和衰老生物學(xué)的研究,。

體細(xì)胞重編程是指將分化末端的體細(xì)胞重編程轉(zhuǎn)變回多潛能狀態(tài),再通過(guò)定向分化可獲得特定類(lèi)型的細(xì)胞,,這一技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用前景,。當(dāng)前,SCNT技術(shù)和iPS技術(shù)是進(jìn)行體細(xì)胞重編程的兩項(xiàng)重要研究方法,。

所謂SCNT是指將一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞和細(xì)胞核移植至去核的卵母細(xì)胞中,,產(chǎn)生與供細(xì)胞核動(dòng)物的遺傳成份一樣的動(dòng)物的技術(shù)。1996年7月,,英國(guó)科學(xué)家伊恩•維爾穆特博士利用SCNT成功克隆出了一頭小羊,,并取名多利(Dolly)。隨后,,研究人員利用該技術(shù)在牛,、山羊、小鼠等物種上均獲得了成功,。這些成功案例激發(fā)了研究人員對(duì)“治療性克?。═herapeutic Cloning)”的展望,也就是說(shuō)如果能通過(guò)這種方式獲得某人的胚胎干細(xì)胞,,也就可以制造出該機(jī)體的各類(lèi)細(xì)胞,,這樣就可以方便研究人員構(gòu)建疾病模型進(jìn)而研究治療相關(guān)疾病的方法。不過(guò)直至今天SCNT技術(shù)實(shí)際進(jìn)展仍受到諸多限制,。

2006年京都大學(xué)教授山中伸彌開(kāi)發(fā)出了一種能將體細(xì)胞重編程為多潛能干細(xì)胞樣細(xì)胞的iPS技術(shù),,這種方法制備簡(jiǎn)單,只需要將幾個(gè)關(guān)鍵的與細(xì)胞多潛能狀態(tài)有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)入體細(xì)胞并使其過(guò)表達(dá)即可,。由于iPS細(xì)胞具有與胚胎干細(xì)胞類(lèi)似的功能,,又繞開(kāi)了胚胎干細(xì)胞研究面臨的倫理和法律等諸多障礙,這一研究領(lǐng)域近年來(lái)以極其迅猛的速度發(fā)展,。然而,,直到現(xiàn)在人們對(duì)于兩種技術(shù)及其所生成的多能干細(xì)胞還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的比較分析。

在這篇新文章中,,研究人員利用顯示端粒功能障礙和早衰的端粒酶敲除(Terc-/-)小鼠,,檢測(cè)了兩種重編程方法恢復(fù)端粒活力的能力,。他們發(fā)現(xiàn)相比于Terc-/- iPSCs,,來(lái)自Terc-/- SCNT胚胎的胚胎干細(xì)胞(Terc-/- ntESCs)具有更強(qiáng)的分化潛能和自我更新能力。值得注意的是,,SCNT克隆胚胎中端粒顯著延長(zhǎng),,Terc-/- ntESCs中端粒戴帽功能增強(qiáng)。此外,,研究人員發(fā)現(xiàn)Terc/ iPSCs和它們的分化衍生物中線粒體功能?chē)?yán)重受損,,而在Terc-/- ntESCs中線粒體功能則得到顯著改善。) 


這些結(jié)果表明SCNT介導(dǎo)的重編程相比于基于iPSC的重編程技術(shù),,更大程度上減輕了端粒功能障礙和線粒體缺陷,。研究人員認(rèn)為了解這一差異的基本機(jī)制將可能有助于優(yōu)化重編程策略。

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