诱导性多潜能干细胞(iPS)的应用进展
体细胞,外源,编程,1iPS细胞的安全性,2iPS细胞的应用性,3小结与展望
陈要臻,安群星,陈晓鹏,穆士杰,张献清,余瑞诱导性多潜能干细胞(iPS)的应用进展
陈要臻,安群星,陈晓鹏,穆士杰,张献清,余瑞
710032 西安,第四军医大学西京医院输血科
诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells)自问世以来,取得了突飞猛进的发展。2006 年 8 月,Takahashi 和 Yamanaka[1]确定诱导 iPS 细胞生成的 4 种转录因子是:Oct4、Sox2、c-Myc 和 Klf4。2007 年 11 ~12 月,日本的 Yamanaka 小组用这 4 种转录因子组合将人的体细胞重编程为 iPS 细胞[2]。美国的 Thomson 小组用 Oct-4、Sox2、Nanog和Lin28 这 4 种转录因子也将人的体细胞重编程为 iPS 细胞[3]。由于iPS 细胞与胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES)的生物学特性非常相似,又不涉及伦理道德问题,因此具有重要的临床应用潜能。iPS 细胞的未来是可以安全用于临床的治疗型干细胞,本文就iPS 细胞临床应用的安全性与应用进展做一综述,并探讨其应用前景。
1 iPS 细胞的安全性
由于iPS 细胞有重要的临床应用潜能,因此将 iPS 细胞用于临床治疗前,要严格分析它的安全性。由于 c-Myc 是致癌基因,且 Klf4 也有一定的致癌能力[4-5]。为了提高iPS 细胞的安全性,科学家们做了很多研究,总结起来,主要有以下几点:
⑴避免使用致癌基因。Wernig 等[6]和 Nakagawa 等[7]不用 c-Myc 因子,只用 Oct4、Sox2 和 Klf4 这 3 个转录因子来诱导 iPS 细胞,并获得了成功。Feng 等[8]用 Essrb 替代 c-Myc 和 Klf4 这两个因子,与 Oct4 和 Sox2 共同作用把胎鼠成纤维细胞重编程为 iPS 细胞。组蛋白去乙酰化酶抑制剂 VPA 与 Oct4 和 Sox2 两个因子也可把人的成纤维细胞诱导成 iPS 细胞[9]。Thomson 小组[3]用Oct-4、Sox2、Nanog 和 Lin28 诱导人的成纤维细胞为 iPS 细胞也可以避开c-Myc 和 Klf4 的致癌性。
⑵利用某些体细胞中表达的内源因子,减少转录因子的使用数目。比如神经干细胞(neural stem cells,NSCs)和神经前体细胞(neural progenitor cells ......
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