批駁iPS非全能性成果：因子不同結果不同

日期：2011-12-05 09:09:25

去年的一項iPS研究成果表明，iPS細胞存在與胚胎干細胞不同的分子差異，不具有全能性，不能產(chǎn)生成熟小鼠，而近期由著名的干細胞研究專家Rudolf Jaenisch教授領導的研究組發(fā)表了題為“Reprogramming Factor Stoichiometry Influences the Epigenetic State and Biological Properties of Induced Pluripotent Stem Cells”的文章，提出不同的觀點，他們發(fā)現(xiàn)在將成熟體細胞誘導成干細胞的過程中，轉錄因子水平不同會極大的影響獲得iPS細胞的質量，這無疑解釋了目前iPS研究領域中，為何會出現(xiàn)參差不齊的研究結果。相關成果公布在Cell Stem Cell雜志上。

文章的通訊作者，Jaenisch教授認為，“這一結論令我非常驚訝”，“我們從來沒有想過這些因子會造成這樣的差異，但是事實上卻證明它們確實影響了iPS細胞的質量”。Jaenisch教授在在干細胞領域可謂是人盡皆知，他在一系列領域都做出了有影響的工作，包括基因敲除小鼠、表觀遺傳學研究、核移植、iPS等，并將這些領域的幾乎所有的重要問題都解決。

多能干細胞(Pluripotent stem cell，Ps)是當前干細胞研究的熱點和焦點。2006年，美國和日本科學家發(fā)現(xiàn)，應用人和鼠的正常皮膚細胞，導入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四種基因，即可由正常體細胞轉化成多能干細胞。這種基因誘導而產(chǎn)生的多能干細胞稱為誘導多能干細胞(iPs)，除了皮膚細胞，其他體細胞也可以產(chǎn)生iPS細胞。

自iPS細胞被發(fā)現(xiàn)之后，不少研究人員紛紛報道采用不同的方法，獲得了不同效率和質量的iPS細胞。雖然研究表明iPS細胞能執(zhí)行胚胎干細胞的所有發(fā)育檢測功能，但是近期也有報道稱，這兩者間存在分子差異，會影響細胞發(fā)育，這些發(fā)現(xiàn)令iPS研究蒙上了一層陰影。

比如去年一項由哈佛干細胞研究院等處完成的研究指出了小鼠ES和iPS細胞存在miRNA表達，以及發(fā)育潛力方面的一些差異。這篇高引用數(shù)的文章發(fā)現(xiàn)iPS細胞在中途會停止發(fā)育，不能形成成熟小鼠，這更加引發(fā)了人們對于iPS細胞的質疑。

但Jaenisch教授研究組并未放棄，他們重復了這一實驗，改變了其中的一些細節(jié)，包括插入到DNA片段中的重編程因子的順序，令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)這些小改動竟然產(chǎn)生了大作用：有更多的體細胞轉變成了高質量iPS細胞。

文章的第一作者，Jaenisch實驗室研究生Bryce Carey說，“我們嘗試通過實驗，證明重編程過程并非之前所想的那樣，我們能高效率的分離得到這些具有與胚胎干細胞相同發(fā)育潛力的iPS細胞”，“很多時候，這些參數(shù)很難控制，因此2006年山中伸彌研究組的iPS重編程方法依然是最常用的方法，但需要提醒的是，還要注意到其中也有內在的局限性。我們認為要恢復細胞的高質量并無例外。”