我科学家发现影响诱导多能干细胞质量新基因
2014-01-07 10:26:14科技日报本站编辑查看次数：580
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
