科研发现一个基因能影响诱导多能干细胞质量

ag2017

       中国农业大学田见晖教授课题组与北京生命科学研究所高绍荣研究员实验室共同发现了一个被称作Zrsr1的基因，该基因甲基化水平的高低将影响诱导多能干细胞（iPS细胞）的质量，并能用于鉴别iPS细胞的优劣。这一研究对iPS细胞在再生医学及药物开发利用方面将有重要价值。
; O7 ?- `; l/ j8 M. B　　这项得到科技部“863”计划和国家自然科学基金项目资助的研究成果日前发表在《细胞研究》杂志上。常港博士和高帅博士为共同第一作者。( ], z$ m. q( w
　　2006年日本科学家山中伸弥利用病毒载体将胚胎干细胞高表达的四个转录因子同时转入体细胞中，使其变为诱导多能干细胞（iPS）。这一新发现对治疗人类各种遗传性和功能性疾病具有重大前景。山中伸弥因此获得2012年度的诺贝尔生理或医学奖。
8 ]/ j  `5 |3 O/ n0 U0 s1 E　　国际研究表明， 目前获得的iPS细胞，在基因表达、组蛋白修饰、染色结构以及分化发育的潜能等方面都存在一定的差异，也就是说，iPS细胞是一系列质量参差不齐的混合细胞群。而这些细胞有好有坏，却一直找不到一种好的鉴别方法。因此，筛选出高质量的iPS细胞，鉴别出与多能性相关的一些关键因子是应用iPS细胞的前提。/ j! O$ W+ x0 B3 [% g% t
　　我国科学家首先建立了一批具有经病毒感染的相同遗传背景的细胞系，并将其分为质量好坏的细胞类型。一种是能产生小鼠的细胞系，另一种则是不能产生小鼠的细胞系。科研人员用这两种细胞分别进行测序。田见晖说，这两类细胞的基因表达、甲基化水平等方面整体上大致相同。但具体到每个iPS细胞系都有一些特异性的差异，而这些差异将直接影响到分化发育成其他细胞的能力。6 T3 A: n% {& a" Q& A8 v, [% ?
　　最为重要的是，研究还发现了一个印迹基因Zrsr1,该基因的低甲基化导致了iPS细胞系完全多能性的丧失。田见晖说，这个基因的低甲基化无法通过改善培养条件来修复。研究证实，Zrsr1基因的甲基化程度的高低，可以作为判定iPS细胞系质量的标准。该研究的发现，对于深入认识重编程的机制及鉴定iPS细胞质量具有重要意义。, y4 g! u: ?. ~6 T

jessttt

很好的研究，我觉得这个研究很有借鉴意义。因为ips的质量监控一直都是一个重要的问题，尤其是ips的成瘤性。虽然目前已经应用了很多的非致瘤性诱导因子，例如mRNA，episomal plasmid，甚至是最近报道的STAP ips。但是ips的质量和安全性问题仍有待进一步的考证。所以ips领域发展得越蓬勃，它的应用潜力越大，应用市场越广阔，那么它的质量监控和安全性问题就更应该得到重视。这个研究是从一个基因来考证其质量，是一种好的思路，能指引后续的质量监控手段的开拓。

abgg

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" D3 C( ]2 _, Z7 M* m- [  l我有个问题想请教一下：iPS的致瘤性是否和诱导它的手段有关？还是说，只要是pluripotent的细胞，都有致瘤性风险？谢谢！

jessttt

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3 T5 o6 b# x" F3 Y* A) \5 m
  u. J4 m8 h: z* E3 ]请教不敢当，谈一下个人想法哈。首先，诱导手段肯定是能影响成瘤性的，例如逆转录病毒这些能够直接插入到基因组当中的，很可能诱导基因的不稳定、突变等；置于细胞的干性，不是说只要pluripotent就会成瘤，关键是ips的pluripotent的获得不是正常的自上而下的生理形式，而是被诱导而来的，那么它的genetic和epigenetic性质毕竟和正常的pluripotent cell不一样，由此存在着是否会致瘤的隐患。毕竟正常生理来源的pluripotent cell，比如胚胎干细胞，没有其他因素干扰的话，还是会长成一个健康的个体的。

abgg

回复 jessttt 的帖子- [. K" }2 l5 D
# D' }2 r8 Y0 a/ v, V$ ~4 Y7 T
看来您倾向认为，只要是induced，就存在致瘤性的可能了。所以，即使是物理手段重编程的干细胞，也不能排除这个可能了？不知道我的理解是否正确？

abgg

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看来您倾向认为，只要是induced，就存在致瘤性的可能了。所以，即使是物理手段重编程的干细胞，也不能排除这个可能了？不知道我的理解是否正确？

jessttt

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, E7 u% }5 r1 y' C
2 u' ?0 n( Z6 Z; c因为我的体会是诱导来的细胞，即便基因组分未变，例如STAP ips,但它的epigenetic变化肯定是存在的，而这种不一致就可能导致ips biology的差异，成瘤性只是其中一个方面，biology还有许多其他方面，目前我们并未深入了解，所以ips的质量问题就还是得谨慎。一起多讨论哈

murong

十分赞同abgg的观点