基于分子生物学操作的新型技术轻松解决iPS转化问题

细胞海洋

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干细胞技术可以说是继生物克隆技术、基因工程之后的第三大生物科学成就——先后有三位科学家因之而获得诺贝尔奖。目前供实验室研究用的人类干细胞有四种获得途径，其中近期最受关注的就是由成体细胞逆转获得。
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这种诱导式多能性干细胞（iPS）技术如果能够在人类身上试验成功，那么就将回避长期以来围绕人类胚胎使用问题的政治和伦理争论，因此被认为是干细胞研究领域的一项重大突破。 4 f' a9 ]4 o( N# y/ {* ]

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但是经过这些年来，科学家们的全力研究，iPS技术还是存在一些令人无法回避的问题，譬如引发致癌基因活性的问题，譬如转化率的问题，譬如转化过程繁琐的问题，譬如组织特异性的问题。
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近期来自斯坦福大学医学院心血管与放射医疗系，生物工程系等处的研究人员发文提出了一种不同于常用技术（基于病毒载体转化基因）的新方法（基于分子生物学操作），这种方法能快速，简便的将人类脂肪转化成多能干细胞，他们利用脂肪干细胞培育的iPS细胞通过了有关测试，它们能够分化成人体内的神经细胞、肌肉细胞以及肠上皮细胞等。此外，利用脂肪干细胞培养iPS细胞不需要饲养细胞，这无疑提高了其安全性。这一研究成果公布在2月的《Nature Methods》杂志上。+ k* t- e, c, K( t6 v* f3 d  L
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这是首次完成的不同方式重新编程细胞，这种方法的简便性，以及相对安全性能帮助研究人员获得FDA的批准，斯坦福大学Michael Longaker教授表示，“这种方法不仅安全，而且简单”，“这能帮助全球的实验室进行更为方便的干细胞研究，我们正在申请应用到临床的再生医学上。”" ^+ C( s* D/ S" w9 j/ B) Z

! f: z* T; o  M斯坦福大学的这种方法原理是利用所谓的微环（minicircles），即一半是由重新编程细胞（诱导人类脂肪细胞转化成多能干细胞）所需元素构成的DNA环。
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* a  r  S* g" d9 {! ~/ Z! ^* G这些微环重新编程载体由于只是由四种重新编程所需基因组成（另外添加了一个绿色荧光蛋白——用于追踪微环细胞），与和那些大型的，更常见的质粒不一样，这些微环不携带细菌DNA，这意味着它们携带进细胞的外源基因更少，而且这些微环基因的表达更好，更加小型也能帮助它们更容易进入细胞。另外由于这些微环遗失了细胞分裂的相关基因，因此不能复制，从而保证了稳定性，也更加适合用于医疗应用。0 B2 |% S0 B% l$ i  c( A
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这项研究最初研究人员计划是利用这些细胞，治疗人类心脏疾病，文章的另一通讯作者Joseph Wu说，“想象一下，利用从心脏缺陷的家族成员中获得的脂肪或者皮肤细胞，重新编程成多能干细胞，然后诱导成心脏细胞，这比直接从患者心脏中提取样品组织，要更加容易和更加容易培养。”. i* X2 I! t" t* h

$ E/ X4 d6 r9 ]A nonviral minicircle vector for deriving human iPS cells
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Owing to the risk of insertional mutagenesis, viral transduction has been increasingly replaced by nonviral methods to generate induced pluripotent stem cells (iPSCs). We report the use of 'minicircle' DNA, a vector type that is free of bacterial DNA and capable of high expression in cells, for this purpose. Here we use a single minicircle vector to generate transgene-free iPSCs from adult human adipose stem cells.. C* ~- h) i8 ~, L. m

1 m) Q) ^8 J) Z& F9 C& M* g原文 http://www.stemcell8.cn/thread-17749-1-1.html