我国科学家发现并破解体细胞“变身”多能干细胞的分子障碍

细胞海洋

新华网广州１１月１８日电（记者吴晶晶、胡浩）干细胞尤其是诱导多能干细胞研究是近年来生物领域的研究热点之一。中国科学家曾发现维生素Ｃ能提高体细胞“变身”诱导多能干细胞的效率。最近，科学家成功发现并破解了维生素Ｃ能促进体细胞“变身”为诱导多能干细胞的分子障碍，从而为阐明诱导多能干细胞形成机理奠定了基础。4 n: i# m" A& ^4 ^3 j2 D+ [
( Z7 D" H! G% `; ]  E& t' [
　　中国科学院广州生物医药与健康研究院裴端卿研究团队的这一研究成果，美国当地时间１７日由国际权威学术期刊《细胞·干细胞》在线发表，并将于１２月２日以封面文章形式发表在期刊上。
% E2 |% v, X% w* A! o
9 \0 |+ y* D; l# V# K7 i# O4 ~5 u　　诱导干细胞是指在外源因子诱导下，体细胞在体外“变身”为与胚胎干细胞具有同样特征的多能干细胞，在组织器官移植、基因治疗中具有重要意义，在新药开发筛选、新基因发掘、毒性评估等领域也有望产生重要影响。尽管诱导多能干细胞应用前景广泛，但其诱导机理不明、诱导效率低下等问题长期困扰着科学家们。
( n2 ~$ c2 T2 ?0 ~" b; }5 _! S: ]9 [0 |  `8 ]2 T
　　２００９年，裴端卿等人研究发现，维生素Ｃ可以大大提高体细胞转化为诱导多能干细胞的效率。为探索这一现象背后的机理，两年多来，该团队进行了大量基础研究，发现了制约体细胞“变身”的一种分子障碍，维生素Ｃ是通过一种特殊酶降低这种分子障碍的影响从而提高“变身”效率。
8 i7 r+ s% m: A' Z; n+ P
. N7 l' t0 J2 J; h, |3 S　　经过大量筛选，科学家从数十种酶中找到了一种能显著提高细胞重编程效率的酶——组蛋白去甲基化酶。维生素Ｃ和这种酶都能加速成体细胞生长，具有协同作用。
: R7 f2 Z5 \" }: O4 Y
: a* h, U7 q. @. e# L; [9 f; s& Q( s3 C　　实验结果显示，未处理的体细胞——成纤维细胞在体外传代到第６代时几乎老化得不能再“变身”为多能干细胞。但转导这种酶并在培养基中添加维生素Ｃ，成纤维细胞在体外传代到第６代甚至第１２代时还没有表现出衰老的表型，能保持与原细胞一样的“变身”潜能，维持重编程效率。
( V8 g$ e1 Y* a5 t% C& u/ k6 _& `$ F) I0 T
　　美国斯坦福大学干细胞生物学家马吕斯·魏理格博士认为：“这一研究结果阐明了这个蛋白质与维生素Ｃ协同作用，能够打开完成重编程所必需的‘沉睡基因’从而推动重编程，是人们试图从分子水平上理解细胞重编程机理的一个里程碑式的发现，对于细胞和再生医学研究具有广泛和深远的意义。”
( U; ~! G) d& T2 T$ ?, a  ~; d, H. P
　　“这项研究是个漂亮的范例，体现在如何通过研究重编程的机理来揭示细胞命运调控的奥秘。”美国加利福尼亚大学洛杉矶分校著名干细胞学者凯莎琳·普拉施博士说。& |/ c; q) W6 Q3 d* W: `

9 z  s) ~* \4 l  f! \　　下一步，科学家将进一步开展相关研究，以进一步揭示诱导多能干细胞“变身”机制。8 I/ Y+ g# q0 C5 B/ I% C4 ^

snokey

我个人一直觉得裴的工作做的挺好的，很有系统，一步一个脚印地解决问题，大家就不要那么苛求了。反倒是看过很多所谓国外的iPS“好工作”，高分文章，也就发个4－5分杂志的文章，就因为是某些人实验室出来的，成天发top的杂志，还不知道重复不重复得出来，那才叫浪费资源。只要有理有据，Vc除了p53还能改变其他因子也没有什么不好,就像阿司匹林除了感冒还能能治癌症。

cicadacjk

回复 cellbuddies 的帖子
) T9 Q& G% e$ f9 H* a$ F, |+ ?
5 N( E6 z$ \  \7 [' y最近那篇Nature的ncRNA中数据比较显著的我都让人test了一下，效果并没有那么明显，不过ncRNA当然是下阶段细胞命运调控的重点。至于miRNA重编程，我在本版的观点一向鲜明，数据肯定造假。SSC是非常好的文章，我也希望有人来讨论这个工作。: @' ]+ {/ J" k: p# u3 h" z
至于效率，仅仅是个表型，但这个表型呢，提高2倍和1000倍之间还是有根本差异的，我只信那种数量级以上级别的变化，我相信这种变化背后的机理都是非常重要的。

christophe

回复 cellbuddies 的帖子( r1 X& I3 E  j# X
  p: w3 e/ y- k, V" e
我同意你的看法，现在应该是深入机制，甚至利用ips作为一个工具去研究ES 和重编程的一个阶段了。这个过程是相互促进的，机制清楚了，怎么样去提高效率也会清楚了。

yuwenlan

VC好东东啊。VC银翘片抗感冒好使。; r& e  D3 k$ [
9 m  j5 ~3 {, C9 \- g" c
书归正传。iPS在做药物筛选上具有优势。

webber43

回复 cellbuddies 的帖子
. Y  a$ A2 B4 |$ D' C" I. |8 V6 g9 ]
我个人不大赞同楼上的某些观点。我觉得追求iPS效率并不是坏事。我觉得只有效率提高到相当的程度以后，对我们研究reprogarmming的机理才更有帮助，否则就是无头苍蝇一样到处瞎撞。就好像玩魔方，有人瞎转一阵也能最后拼起来，而更好的办法，我觉得应该是用足够少的步骤（当然可能不是最少）去完成，那窍门也就出来了啊。突然又想起了高中做解析几何的时光，呵呵。* P8 b9 P  [. ?( b$ f1 @. b! x" F
当然干细胞研究的领域还有很多很多更需要我们去关注的问题，既然你觉得讨论的少，那你完全可以发表帖子来讨论这些问题嘛。我相信讨论也不会比这个少多少的吧，呵呵。

cellbuddies

同志们，国内iPS、本版讨论发展到今天，我想已经跑偏了。放眼今天的干细胞研究领域，有谁还傻到去追究iPS的效率，whitehead，harvard，broad institute，wellcome trust or Gladstone？我们跟风自己都迷路了。研究iPS，其实可以把研究范围放到整个干细胞研究领域，从这些研究得到的启示来反观iPS的机制。在干细胞研究领域，还有很多金矿可以挖掘，比如Eric S. Lander，Howard Chang，已经在非编码RNA领域走的很远了，包括各种非编码RNA，比如Robert Qjian研究了DNA修复复合体与OCT4的相互作用，对于了解DNA损伤修复在重编程过程的作用又进了一步，等等。可是在论坛讨论这些问题的帖子少之又少，是该reevaluate我们的研究了。

cellbuddies

回复 cicadacjk 的帖子
# M! a" u+ ^0 K" ]8 D/ Q6 C3 C# o
) I+ C6 `8 i- b" xVC处理使MEF多传很多代，这似乎已经可以推测出重编程效率的提高了，就像p53的knockdown可以提高重编程效率。我认为重编程过程也是模块化的，表观调控固然与其他的方面相互交叉，但也不会掩盖细胞周期调控对重编程相对独立的一面。
0 T6 z! W- |7 Y/ c4 j“我认为任何对重编程贡献最大的药物，都必定主要在表观遗传学方面上起作用，当然这只是假说。”这个不很赞同，重编程不仅仅是表观遗传的变化，表观遗传的变化相对来说是一个结果，还需一个很漫长的过程，这个过程就是细胞要分裂很多次，影响这个过程的因素都可以反映在重编程的效率上。

cicadacjk

回复 cellbuddies 的帖子! q0 F2 E7 }9 l% D! ^/ y3 Q7 T# H, P
3 O7 }- {- R: ^8 E
我分析过vitamin C影响的芯片数据，跟Myc module关系不大，不过跟我喜欢没有Myc的重编程体系有关。而且我是在重编程过程中做的，你说的可能是直接处理MEF细胞，我个人认为这个意义不大，因为VC处理固然能让细胞多传很多代，但重编程中不加VC还是没有用的，证明VC在reprogramming dynamic process中起作用。
( O0 C8 l/ B* S& p7 }我认为任何对重编程贡献最大的药物，都必定主要在表观遗传学方面上起作用，当然这只是假说。

cicadacjk

回复 wolfgang 的帖子9 \& w6 l" ^5 Y

+ P" S1 Z* o" l- }" {% Y0 J呵呵，我应该不是和你一个所的，我只是在徐老师实验室有些熟人～) X/ D! w) G3 f, {+ i7 N4 i* j, Z( V
5 K' m- R7 h- G
另外一个版友讲的那篇应该是高绍荣做的，当时我听的版本更玄一点，说是Tet一个就可以重编程～～