製造誘導多功能幹細胞再現新方法 培育iPS細胞的效率和純度大大提高

美國科學家發明了一種新方法，可通過將兩個蛋白混合在一起製造出一個“超級蛋白”，從而大大提高了製造誘導多功能幹細胞（iPS）的效率和純度，且沒有產生腫瘤的風險。研究論文發表在最新一期《幹細胞》雜誌上。

目前，科學家們主要通過朝一個成人細胞引入四​​個確定基因來製造iPS細胞，這些基因會將成人細胞重新編程為一個幹細胞，以分化成人體內多種不同類型的細胞。一般而言，4個被引入的基因是Oct4、Sox2、 Klf4和c-Myc，因此，這種方法被簡稱為OSKM。 OSKM方法面臨的挑戰是：在整個重新編程過程中，只有很少的0.1%細胞真正變為iPS細胞；另外，因為引入的c-Myc基因本身就是致癌基因，可能會產生腫瘤。

明尼蘇達大學幹細胞研究所的分子生物學家桔梗統昭和平井博之領導的科研團隊發明的新方法是：將多能性調節基因Oct4和肌肉轉錄調節因子Myo D的片段混合在一起，製造出一個能從多方面改進iPS製造過程的“超級基因”M3O（或“超級Oct4”），可大大提高製造iPS的效率和純度。科學家們也能藉此洞悉製造iPS細胞的機制。

桔梗統昭表示，與OSKM方法相比，新方法製造老鼠和人的iPS細胞的效率增加了50倍；純度也有所提高——新製造出的iPS細胞約佔所獲得細胞的98%，而OSKM方法得到的純度僅為5%；新方​​法也讓重組過程變得更加簡單，只需5天iPS細胞就會長出，而使用OSKM則需2週左右的時間。而且，新方法不涉及c-Myc，沒有產生腫瘤的風險。

另外，OSKM方法中，人體iPS細胞通常需要同飼養細胞（用來維持胚胎幹細胞的未分化狀態以便擴增足夠數量的細胞）結合培養，飼養細胞一般來自老鼠細胞，顯然，這樣的細胞被用於人體移植會產生問題。而新方法不需要這樣的飼養細胞，大大簡化了整個培育過程。

桔梗昭統表示，新方法將大大加快為特定病人製造iPS細胞的速度，使細胞移植療法早日成功為病患服務。

也有研究人員在嘗試將一種細胞通過重新編程直接變為另一種細胞，從而繞過iPS細胞這個階段，例如，通過引入幾種基因，誘導皮膚細胞變成神經細胞等。這種名為直接編程的方法被認為將超越iPS細胞技術而成為下一代的幹細胞技術。而這一新方法也有望廣泛應用於直接編程方法上。

科技日報  2011/07/25  劉霞




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