新研究！重新編程人類細(xì)胞，以更好地模擬胚胎干細(xì)胞

在今天發(fā)表在《Nature》雜志上的一項(xiàng)突破性研究中，澳大利亞科學(xué)家解決了再生醫(yī)學(xué)中一個(gè)長期存在的問題。在西澳大學(xué)和哈里·珀金斯醫(yī)學(xué)研究所的Ryan Lister教授以及莫納什大學(xué)和阿德萊德大學(xué)的Jose M Polo教授的帶領(lǐng)下，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新的方法來重新編程人類細(xì)胞，以更好地模擬胚胎干細(xì)胞，這對生物醫(yī)學(xué)和治療用途具有重要意義。干細(xì)胞科學(xué)家Xiaodong Liu博士（西湖大學(xué)）也是這項(xiàng)研究的帶頭人，他說，新的人類TNT-iPS細(xì)胞在分子和功能上都比使用傳統(tǒng)重編程產(chǎn)生的細(xì)胞更接近人類胚胎干細(xì)胞。

在21世紀(jì)頭十年中期的一項(xiàng)革命性進(jìn)展中，人們發(fā)現(xiàn)，人體的非生殖成年細(xì)胞(稱為“體細(xì)胞”)可以被人為地重新編程，進(jìn)入一種類似于胚胎干細(xì)胞(ES)的狀態(tài)，這種細(xì)胞有能力產(chǎn)生人體的任何細(xì)胞。

人工將人體體細(xì)胞(如皮膚細(xì)胞)重新編程成這些所謂的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)的能力，提供了一種基本上無限供應(yīng)ES樣細(xì)胞的方法，廣泛應(yīng)用于疾病建模、藥物篩選和基于細(xì)胞的治療。

Lister教授說:“然而，傳統(tǒng)重編程過程的一個(gè)持久問題是，iPS細(xì)胞可以保留其原始體細(xì)胞狀態(tài)的表觀遺傳記憶，以及其他表觀遺傳異常。這可能會(huì)在iPS細(xì)胞和它們應(yīng)該模仿的胚胎干細(xì)胞之間產(chǎn)生功能差異，并隨后衍生出專門的細(xì)胞，這限制了它們的使用。”

莫納什生物醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的Jose Polo教授解釋說，他們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種新方法，稱為瞬時(shí)幼稚治療(TNT)重編程，它模擬了細(xì)胞表觀基因組的重置，這種重置發(fā)生在胚胎發(fā)育的早期。

他說:“這大大減少了iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞之間的差異，并**限度地提高了人類iPS細(xì)胞的應(yīng)用效率。”

Sam Buckberry博士是來自西華大學(xué)Harry Perkins研究所和Telethon兒童研究所的計(jì)算科學(xué)家，也是這項(xiàng)研究的**作者之一，他說，通過研究體細(xì)胞表觀基因組在重編程過程中是如何變化的，他們確定了表觀遺傳畸變出現(xiàn)的時(shí)間，并引入了新的表觀基因組重置步驟來避免它們并消除記憶。

來自西弗吉尼亞大學(xué)哈里·珀金斯研究所的細(xì)胞生物學(xué)家Daniel Poppe是該研究的**作者之一，他說，使用TNT方法生成的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化成許多其他細(xì)胞，比如神經(jīng)元祖細(xì)胞，比用標(biāo)準(zhǔn)方法生成的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化得更好。

莫納什大學(xué)(Monash University)的學(xué)生、**作者之一Jia Tan說:“它解決了與傳統(tǒng)生成的iPS細(xì)胞相關(guān)的問題，如果不加以解決，從長遠(yuǎn)來看，這些問題可能會(huì)對細(xì)胞療法產(chǎn)生嚴(yán)重的有害影響。”

Polo教授說，iPS表觀基因組畸變及其糾正的精確分子機(jī)制尚不完全清楚，需要進(jìn)一步的研究來理解它們。

Lister教授說:“我們預(yù)測，TNT重編程將為細(xì)胞治療和生物醫(yī)學(xué)研究建立一個(gè)新的基準(zhǔn)，并大大推進(jìn)它們的進(jìn)展。”

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