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科学家创新干细胞诱导技术

发布时间:2018-02-02

将普通细胞诱导为干细胞的技术,至今已有了十多年的历史,无论在基础研究,还是在临床应用上,都取得了令人瞩目的进展。

Gladstone研究所高级研究员,清华大学药学院首任院长的丁胜教授团队开发出了一种创新的干细胞诱导技术。研究团队利用目前火热的CRISPR技术,能“激活”细胞里的特定基因,让细胞变成为干细胞。

多能干细胞(pluripotent stem cells)有分化成几乎任意类型细胞的潜力。因此,这些干细胞对新药研发的细胞模型有很重要的意义,也是治疗许多“无法治愈”的疾病的希望。快速方便地获得这些干细胞,自然是科学界的研究重点之一。

2006年,同样是来自Gladstone研究所的高级研究员山中伸弥教授发现了诱导干细胞的关键,通过引入四种转录因子,细胞的关键信号通路会被“开启”或“关闭”,让它们重回干细胞的状态。因为这个里程碑式的发现,山中伸弥教授在2012年与约翰•格登爵士同获诺贝尔生理学和医学奖。

在此基础之上,丁胜教授团队开始探索不使用转录因子,就能诱导出干细胞的方法。根据之前的研究发现,在没有转录因子的存在下,一些化学分子的组合同样可以诱导出干细胞。

在本研究中,研究人员首先将目光投向了Sox2和Oct4两个基因上。这两个基因类似于转录因子,能“开启”诱导干细胞的相关基因,“关闭”分化成其他细胞类型的基因通路。在干细胞表达,干细胞多能性方面至关重要。

研究人员利用CRISPR基因调控技术,同时对Sox2和Oct4两个基因进行激活。实验结果表明,只对基因组的一个位点(Sox2或Oct4基因)进行“刺激”,就可以触发一系列反应,最终让普通细胞变成干细胞。转录因子会靶向基因组里数千个潜在的位点,影响到每一个位点的表达,使基因组的影响更精准。

此技术能够更简单的诱导多能干细胞,也有望直接将皮肤细胞诱导成心脏细胞或脑细胞。

(信息来源:生物谷)