中国科学家Nature子刊发表iPS细胞研究新发现

来源：生物通   发布者：张荐辕   日期：2015-03-04  

来自中国农业大学、北京生命科学研究所、中国科学院北京基因组研究所等处的研究人员，在新研究中揭示出了循序重编程诱导多能干细胞（iPSCs）一些独特的突变特征。研究结果发表在2月18日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。 北京生命科学研究所的高绍荣（Shaorong Gao）研究员、中国农业大学的田见晖(Jianhui Tian)教授以及中科院北京基因研究所的蔡军（Jun Cai）研究员是这篇论文的共同通讯作者。 2006年日本科学家山中伸弥利用病毒载体将四个转录因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到了类似胚胎干细胞的一种细胞类型——iPS 细胞。由于iPS细胞绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍，在医疗领域显示出广阔的应用前景。山中伸弥也因这一成果获得了2012年的诺贝尔医学奖。 为了验证iPS细胞的全能性，2009年高绍荣课题组以及中科院动物研究所的周琪研究小组分别利用四倍体囊胚注射得到了完全由可诱导iPS细胞产生的四倍体互补小鼠，证明了iPS细胞具有与正常胚胎干细胞类似的真正多能性，被Times杂志评为当年的世界十大医学突破之一（延伸阅读：首次完全iPS细胞来源小鼠 中国学者Cell Stem Cell证明领先性 ）。尽管研究人员已利用iPS细胞成功构建出了能生长发育的小鼠，但直到现在仍未确定累积的突变对生成iPS细胞发育潜能的影响。 在这篇文章中，研究人员利用一种Tet-on可诱导重编程系统证实，通过四倍体囊胚补偿技术生成的所有iPSC小鼠能够忍受多达六代累积的体细胞突变。然而随着代数的增加所有iPS细胞的生存能力均有下降。全基因组测序调查结果显示，在循序重编程过程中累积了成千上万的单核苷酸变异（single-nucleotide variation，SNV），其中包括44种非同义SNVs。随后的分析提供了证据，表明这些累积的SNVs导致了所有iPSC小鼠生存能力逐渐下降。 出乎意料的是，研究人员当前的重编程系统还揭示出了这些诱导多能干细胞的异质性，它们具有一组拷贝数变异(copy number alteration,CNA)。且这些CNAs为多能细胞所独有，随后在分化的后代细胞中消失了。

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