刘浏，马晴雯

    诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)在形态学特征、表面抗原、基因表达模式及表观遗传状态等方面与胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)类似[1-4]，注射裸鼠后也同样可以在体内形成含有 3 个胚层的畸胎 瘤[1,4]，甚至能像 ESCs 一样通过四倍体补偿技术获得具有生殖能力的活体小鼠[5-6]。在实际应用中，iPSCs 可避免 ESCs 的诸多弊端，如伦理问题、胚胎来源的选择、安全性问题等，因此，越来越多的文献报道了 iPSCs 在再生医学、疾病模型的建立、细胞及基因治疗、药物的发现与评价等方面的研究和应用[7-10]。

    成功获得 iPSCs 的关键环节之一是将外源性的转录因子导入到要诱导的体细胞中，并使之高效重编程。这些外源性因子可以是最初的 Yamanaka 四因子：Oct4、Sox2、c-Myc 和 Klf4[1]，或 Thomson 四因子：Oct4、Sox2、Nanog 和 Lin28[11]，也可以是其他转录因子的组合，例如，3 个转录因子：Oct4，Sox2 和 Klf4，即四因子中除去了 c-Myc，但是重编程效率降低了许多[12]；两个转录因子 Oct4 和 Sox2 与小分子化合物丙戊酸(VPA)联合使用也可产生 iPSCs[13-14]；另外，在小鼠神经干细胞中，因其内源性高表达 Sox2 和 c-Myc，使用两个转录因子 Oct4 和 Klf4 即可诱导其成为 iPSCs[15]，甚至单独使用转录因子 Oct4 也可得到 iPSCs[16]。本文总结了制备 iPSCs 的基因转移系统、蛋白诱导系统和 RNA 相关诱导方法的优势和限制因素。

    1 基因转移系统

    1.1 病毒载体

    1.1.1 整合型 用于获得 iPSCs 的整合型病毒载体主要有逆转录病毒载体(retroviral vectors，RV)和慢病毒载体(lentiviral vector，LV)两种，其中逆转录病毒是一种 RNA 病毒，不能自主复制，但是可以通过编码逆转录酶，使病毒基因组的 RNA 逆转录为 DNA，并随机整合到宿主细胞的基因组中，随宿主 DNA 一同进行复制，因此其只能感染处于分裂期的细胞。Yamanaka 等第一次成功得到 iPSCs 就是应用逆转录病毒载体将 Oct4、Sox2、c-Myc 和 Klf4 4 种转录因子整合入小鼠胚胎成纤维细胞和尾尖成纤维细胞的基因组[1]。慢病毒载体属于逆转录病毒载体的一个亚类 ......