多能干细胞(Ps)是当前干细胞研究的重点和重点。它可以分化为体内的所有细胞,并形成体内的所有组织和器官。因此,多能干细胞的研究不仅具有重要的理论意义,而且在器官再生,修复和疾病治疗中具有重要的应用价值。但是,过去认为多能干细胞只能从人类胚胎中获得。 2007年,美国和日本科学家利用正常的人类和小鼠皮肤细胞引入了四个基因KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC,从而将正常的体细胞转化为多能干细胞。我发现它可以转换。由该基因诱导的多能干细胞被称为诱导多能干细胞(iPSC)。毫无疑问,这种类型的ips细胞在再生医学领域具有重要的应用价值,但是传统的诱导方法是通过逆转录病毒或慢病毒载体携带OKSM 4因子。 ,使iPS细胞具有潜在的致癌性,并在人类细胞治疗领域发挥作用。为了解决这个问题,在过去的几年中,科学家们开发了多种方法来诱导不包含外源因子的iPS细胞的产生。这些方法包括质粒,piggyBac转座子,蛋白质转化,mRNA和micrornA转染。尽管这些方法可以生成没有外源因素的iPS细胞,但它们不能提供稳定可靠的高质量生殖嵌合细胞。
在这项研究中,中国农业大学和美国犹他大学的研究人员成功地将8个重编程因子和选择标记基因放入了非整合质粒中,从而产生了高质量的非转基因(无转基因的iPS细胞。该方法在干细胞研究领域中具有重要用途。所谓的无transGENE的iPS细胞是无需外部重编程因子即可获得或维持多能性的iPS细胞。为了获得这种iPS细胞,对质粒的要求高于普通的经典四因子重编程方法。
“此方法涉及的8个重编程因子为OCT4、SOX2、KLF4、MYC,NANOG,LIN28,NR5A2、MIR302/367。阳性选择标记基因为neo,阴性选择标记基因为tk。重编程完成后,该质粒可用于通过阴性选择轻松去除质粒。研究人员优化了重编程因子的组合,选择了合适的选择标记,并将二者整合到一个非整合质粒中。更重要的是,研究人员发现pMaster12质粒可以产生无转基因的iPS细胞。这意味着该细胞在2i培养基中生长后可用于操纵胚胎并产生健康的后代。鼠。
以前的研究是否达到了如此高效的生殖通道?吴教授说:“这从未真正实现。主要原因是以前获得的iPS细胞的质量不足。胚胎干细胞(ES)易于繁殖。可以实现继承。“
吴教授还介绍了此方法与其他方法的区别。他说,这种新方法“主要区别在于使用了更多的重编程因子,并且在载体中加入了八种重编程因子。这样做的好处之一是重编程效率。另一个优点是,在重编程完成后,即可轻松去除外源质粒(因子)。“
这项研究对于解决iPS细胞的致癌性问题非常重要。它也可用于分析诱导的多能干细胞的分子机制。据了解,中国农业大学的Wusen研究小组正在尝试使用相同的方法从猪和羊等大型动物中获得转基因的iPS细胞。