重编程所需时间最短，细胞变异风险大为降低

人民网科技北京8月19日电　（记者赵永新）继前不久在世界上首次得到完全由诱导多能干细胞（即iPS细胞）发育的小鼠之后，我国科学家在iPS细胞研究领域又取得重大进展：首次从孕妇产前的羊水细胞中高效快速建立iPS细胞，所需时间只有6天，为目前人类iPS细胞相关报道中最短。

最近在线发表于国际权威杂志《人类分子遗传学杂志》上的这项成果，是由中科院上海生命科学院/上海交大医学院健康科学研究所金颖研究员带领的干细胞研究组与上海新华医院陈方教授合作完成的。据金颖研究员介绍，此前科学家已经成功地将小鼠、大鼠、猕猴、猪和人的体细胞诱导成为iPS细胞，诱导技术也产生了巨大革新，如减少外源转录因子的种类，使用非整合病毒，质粒法等等。“目前关于人类诱导多能干细胞的研究还处于起步阶段，所采用的供体细胞还仅仅局限在人包皮成纤维细胞、表皮细胞、毛囊细胞等少数细胞类型。更为棘手的是，这些细胞被重编程为iPS细胞所需要的时间比较长（通常为16-35天），且效率很低，这大大增加了在这个过程中细胞的变异风险。”金颖说，“因此，如何找到一种理想的人类体细胞来源，是全世界科学家的重点关注课题。”

据介绍，博士研究生李春亮等在金颖研究员指导下，从孕妇产前诊断时剩余的羊水细胞中发现一部分特殊类群，它们在病毒介导的四种因子诱导下，感染后第二天发生形态上的显著变化，第四天出现人胚胎干细胞类似形态的克隆，第六天就可以挑选后进行建系。研究人员对建立的8株人类诱导多能干细胞进行进一步鉴定后发现，这些细胞能够长期在体外稳定传代并保持体外长期传代核型正常，维持自我更新，蛋白和转录水平高表达全能性的标志基因。诱导多能干细胞的主要应用是分化和细胞移植。研究人员按照国际标准尝试了羊水细胞来源的iPS细胞的体外、体内分化潜能，结果发现，iPS细胞能够分化成包括神经前体细胞在内的各种人体细胞。

为什么能从羊水细胞中高效快速地建立iPS细胞？研究人员所做的全基因组基因表达谱分析结果显示，该研究所用的羊水细胞在表达谱相关性上和人胚胎干细胞非常相似,——这可能是它高效被重编程的原因之一。

“这些细胞发生重编程所需要的时间是目前人类iPS细胞相关报道中最短的，这大大减少了在编程过程中细胞发生变异的风险。同时高效快速实现重编程为研究iPS细胞发生的分子机制和探索更安全地建立人类iPS细胞的新途径提供了理想的细胞体系。”金颖研究员说，此前建立人类iPS细胞所需的供体细胞都是专门提取的，而我们所用的羊水细胞是孕妇常规临床检查时剩余的——这就更便于iPS细胞的研究和日后的应用。

背景资料

诱导多能干细胞：日本科学家Shinya Yamanaka于2006年第一次利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc）转入分化的小鼠体细胞，使其重编程为类似胚胎干细胞的细胞类型, 称为诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells）。与胚胎干细胞一样, iPS细胞具有自我更新和分化的全能性。 iPS技术具有巨大的潜在应用价值，利用iPS技术能够获得疾病患者特异的多能干细胞，这样可以避免移植过程中的免疫排斥问题，也绕开了人类胚胎干细胞建系所相关的伦理问题。此外，掌握疾病患者特异性iPS细胞向相应疾病中的功能细胞定向诱导分化的技术方法，以此作为模型研究这些疾病的发病机制，利用以上疾病模型，对现有药物做出个体化的评估，并发现新的治疗靶点和筛选新的药物，将为这些重大性疾病的基础和临床研究开辟新的研究方法和技术平台。