制备诱导多能干细胞分子系统.pdfVIP

q阪药生物技术2013q-2¨第8卷第1期 ChinMedBiotechnol，February2013，Vol8，No．1 DOI：IO．3969／cmba．j．issn．1673-713X．2013．01．011 ·综述· 制备诱导多能干细胞的分子系统 刘浏，马晴雯 诱导多能干细胞(induced stemcells，iPSCs) pluripotent 和基因组的彳i稳定性。随后科学家们成功地利用一个多顺反 在形态学特征、表面抗原、基因表达模式及表观遗传状态等 子慢病毒载体得到了iPSCs，即4种转录因子在同一个开 stemcells，ESCs)类似[1_4]， 方面与胚胎干细胞(embryonic frame，ORF)内，不需多个病毒载 放阅读框(openreading 注射裸鼠后也同样可以在体内形成含有3个胚层的畸胎 体同时感染，插入突变率相对降低，重编程效率也相对提 瘤【】’41，甚至能像ESCs一样通过四倍体补偿技术获得具有高[19-22】。但这类整合型病毒载体依然存在严重的安全隐患， ，卜殖能力的活体小鼠[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 有致癌作用，可导致肿瘤的形成。另外，即使很低的病毒载 问题等，因此，越来越多的文献报道了iPSCs在再生医学、体表达水平都有可能改变iPSCs的分化潜能或导致恶性转 疾病模型的建立、细胞及基因治疗、药物的发现与评价等方 而的研究和应用[7-10J。 特征t”1。因此，如何获得无转录因子、无载体的iPSCs 成功获得iPSCs的关键环节之‘是将外源性的转录因 andvector-freeiPS (transgene r导入到要诱导的体细胞中，并使之高效重编程。这些外源 域的一个重要方面。 将Cre／loxP重组系统与病毒载体系统联合使用，使其 性凶子叮以是最初的Yamanaka四因子：Oct4、Sox2、c—Myc 和Klf41“，或Thomson阴因子：Oct4、Sox2、Nanog和成为一个可切除的整合型病毒载体，可作为制备无外源转 Lin28[“1，也可以是其他转录因子的组合，例如，3个转录录因子的iPSCs的理想系统。Soldner等【27J利用含有 Cr“loxP莺组系统的病毒载体成功地将人成纤维细胞诱导 冈子：Oct4，Sox2和Klf4，即四因子中除去了c—Myc，但 是霞编程效率降低了许多旧；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，因其内源性高表体的Cre重组酶是一个位点特异性的DNA重组蛋白[3…， 达Sox2和c—Myc，使』目两个转录冈予Oct4和Klf4即可 诱导其成为iPSCs[”J，甚至单独使用转录囚子Oct4也可得 terminal 有转录因子的病毒载体的3’。长末端重复序列(10ng 到iPSCs【l…。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。 维细胞后，经过复制在5’LTR也形成了一个loxP位点。 因此，整合发生后转录因子基因两侧就各含有‘个loxP位 1基因转移系统 点。在瞬时表达Cre重组酶的情况下，可实现转录因子基 1．1病毒载体 因的切除。这样就得到了无外源转录因子的iPSCst”】。通过 1 1 1 整合型用于获得iPSCs