新方法實現細胞高效重編程

中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員裴端卿領銜的科研團隊利用 7 因子代替傳統的 4 因子（OKSM），開發出新型高效重編程的方法。該方法好比移動通訊信號由 「4G」 升級為「5G」，為再生醫學和誘導多能幹細胞的機制研究提供高質量細胞來源及嶄新的細胞模型。相關研究 6 月 18 日在線發表於《細胞—報告》。

為了解開細胞 「變身」 的秘密和推進臨床應用，科學家開發出不同的重編程體系。原來真核細胞將基因組 DNA 與組蛋白進行不同層次的摺疊組裝成染色質，染色質的關閉或開放狀態與細胞命運決定相關的精密信息的讀取密切相關。研究團隊發現，體細胞重編程過程中染色質狀態變化遵循一定的規律。

正是遵循重編程過程中染色質動態變化規律，從開和關的角度出發，結合基因表達譜分析，裴端卿團隊開發出由 7 個因子（7F）組成的新型高效重編程因子混合劑，可快速將小鼠成纖維細胞重編程為 iPS 細胞。此混合劑是由 5 個由轉錄因子 Sall4、Esrrb、Nanog、Glsi1、Jdp2 以及兩個表觀修飾因子 Kdm2b 和 Mkk6 組成。

裴端卿指出，利用此體系，可將傳統 OKSM 重編程效率從小於 0.1% 提高到 10% 左右；在速率上，只需要重編程 4 天，即可獲得能夠生出嵌合小鼠以及生殖系傳遞小鼠的 iPS 細胞。如果把重編程過程比作信息通訊，7F 的誕生無疑是將原有的 「4G」 推向了 「5G」 快速通道。與 Yamanaka 因子不同，7F 選擇特異的 「通道」 將體細胞推向 iPSC 終點，在此過程中，重編程因子之間相互配合，調控相應位點開放和關閉。

該研究揭示了遵循染色質動態變化規律而設計的重編程因子組合在決定 iPSCs 的特性上扮演重要角色，它有利於快速獲得高質量 iPSCs，為進一步揭示重編程機制提供更多選擇。同時，短期快速獲得高質量 iPSCs 可以縮短細胞治療過程，加速推進幹細胞與再生醫學走向臨床。

相關論文信息：

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)30697-7

（來源：中國科學報）

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