Science惊人发现:细胞重编程并不是我们想象的那样

2016-11-29 16:24 来源: 生物通
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  本期Science杂志发表的一项研究指出,细胞重编程的发生与我们的想象并不完全一样。西班牙国家癌症研究中心CNIO的研究团队发现,组织损伤是细胞回到胚胎状态的一个关键因素。受损细胞会给旁边的细胞发送信号使其获得胚胎特性,进而促成组织修复。

  iPS细胞重编程为山中伸弥赢得了诺贝尔奖,也打开了再生医学的大门。该技术通过引入OSKM四个基因,使成体细胞回到胚胎状态,转变为多能细胞。Manuel Serrano及其团队分析了在活组织中用OSKM诱导重编程的过程。他们看到的现象改变了迄今为止人们对这一过程的普遍认识。

  “山中伸弥的基因不足以在成体组织高度特化的细胞中诱导重编程或多能性,” CNIO的Lluc Mosteiro解释道。研究表明,组织损伤可以补充OSKM基因的活性,在其中起到了关键性作用。

  组织损伤与重编程之间的关系由促炎症分子IL6介导。如果没有IL6,OSKM基因诱导重编程的效率要低得多。研究人员指出iPS重编程过程应该是这样的:OSKM基因的表达给细胞造成损伤,细胞因此分泌IL6,这种分子诱导旁边一些细胞重编程。他们希望在此基础上增强重编程效率,促进受损组织的再生。

  iPS技术的具体机制和临床应用还存在不少争议。举例来说,越来越多的研究者们相信,源自不同组织的多能干细胞对自己身世有一种“表观遗传学记忆”,这种记忆会显著影响诱导多能细胞(iPSC)的分化。不过Stem Cell Reports杂志上发表的一项最新研究对此提出了挑战。这项研究表明,来源于不同组织的iPSC对重编程同样敏感。

  iPS的安全问题也同样备受关注。iPSC分化而成的细胞到底会不会引起人体的免疫排斥呢?

  为了明确自体hiPSC(人类iPSC)的免疫原性,徐洋教授领导研究团队构建了一个更有力的研究模型。他们在小鼠体内建立了功能性的人类免疫系统,并在这种人源化小鼠模型(Hu-mice)中分析了自体hiPSC衍生细胞的免疫原性。

  Nature Methods杂志在十周年之际推出了纪念特刊,点评了在过去十年中对生物学研究影响最深的十大技术,其中就包括细胞重编程。iPS技术鼻祖山中伸弥教授,在这个特刊中发表文章解读了细胞重编程的命运。山中伸弥教授因这一技术获得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。