山中伸彌PNAS:iPSC分化能力為什么不同
日期:2012-07-19 08:10:27
來自京都大學誘導多能干細胞研究與應用中心,美國Gladstone心血管疾病研究所等處的研究人員發表了題為“Donor-dependent variations in hepatic differentiation from human-induced pluripotent stem cells”的文章,指出造成iPS細胞分化能力差異的原因,可能是個體細胞不同的遺傳背景,而不是細胞類型,或者誘導方法。這也許能回答目前iPS研究領域的一大問題——iPSC分化能力為什么不同,相關成果公布在7月15日《美國國家科學院院刊》(PNAS)雜志上。
文章的通訊作者是日本京都大學山中伸彌教授,這位科學家在干細胞研究領域赫赫有名,是iPS技術研究的鼻祖,與另外一位科學家率先研發出多能干細胞誘導重編程技術。
人類誘導多能干細胞(human-induced pluripotent stem cells,hiPSCs)分化的各種細胞對于藥物篩選、再生醫學及發育生物學的研究均具有重要意義,比如來自重編程體細胞的肝細胞為肝臟再生醫學,藥物研發提出了無限的希望。
然而目前仍然不清楚人類誘導多能干細胞分化成肝細胞的特性,受到哪些因素的影響,比如供體細胞遺傳背景,組織起源,誘導方法等,以及這些因素如何影響分化特性的。因此明確其分化的關鍵環節和調控機制,對于hiPSCs分化成功能細胞是研究其應用價值的關鍵前提之一。
在這篇文章中,研究人員研發了一種能提高肝細胞分化效率的新方法,并比較了來自皮膚,外周血,牙髓,臍帶血等多處來源的誘導多能干細胞的肝細胞分化效率,他們采用了幾種不同的方法,分析這些方法對于肝細胞分化效率的影響。
結果發現,來自外周血的人類誘導多能干細胞不斷的分化成肝臟譜系的細胞,而來自其他細胞類型的多種誘導多能干細胞則表現出分化效率低。但是研究人員也指出來自同一個個體外周血和皮膚的多能誘導干細胞的分化效率相似。因此研究人員認為這說明提供初始細胞的志愿者的遺傳背景不同,造成了培養出來的iPS細胞的分化能力出現了差異。
這項研究是通過從3名志愿者的皮膚細胞和外周血中采集細胞,培育成iPS細胞,使其分化成肝細胞,這些細胞分化肝細胞的數量,以及其它檢測指標都存在三倍左右的差異,這表明了不同個體對iPS分化特性具有重要的影響。
研究人員表示,雖然參與實驗的志愿者不多,因此無法下定論,但是這一發現對于解析目前研究中出現的分化效率差異具有重要意義,而且也有助于指導臨床再生醫學研究。
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