Cell：邓宏魁与汤超等封面报道细胞重编程过程中的创新方法和理论（附原文）

yinfuhua

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Cell：邓宏魁与汤超等封面报道细胞重编程过程中的创新方法和理论
% A& G8 j/ W1 ~; p2013-05-24 来源：生物360 & 清华大学-北京大学生命科 作者：koo% u7 {7 @" [) d9 P% @
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近日，北京大学邓宏魁研究组和汤超研究组合作，首次证明小鼠体细胞重编程可由调控分化的基因完成，并在此基础上提出细胞命运转变的“跷跷板模型”。2013年5月23日，该成果研究论文“Induction of pluripotency in mouse somatic cells with lineage specifiers”于《细胞》(Cell)期刊以封面文章形式在线发表。《细胞》同期还配发了希伯来大学 Nissim Benvenisty 教授对于该工作的评论文章。4 h3 k4 k$ P. i
2006年，日本科学家 Shinya Yamanaka 发现向小鼠体细胞转入胚胎干细胞特异因子(OCT4, SOX2, KLF4, c-MYC)可以完成体细胞的重编程。在此之后，细胞重编程领域普遍认为向目标细胞状态的转变需要靠在目标状态中特异高表达的因子的诱导。因此目前发现的能够在细胞重编程中发挥作用的因子均在胚胎干细胞中高表达并且与细胞干性维持紧密相关。
; Y& N9 S. I2 c传统观点认为分化因子与干性因子是相互拮抗，相互抑制的。干性基因在胚胎干细胞中高表达，抑制分化基因;分化基因在胚胎干细胞中不表达或低表达，高表达这些分化因子将抑制干性因子，破坏胚胎干细胞多能性的状态，导致其分化。" Y' F' s4 j4 j6 }$ @' W1 `# c, w
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然而邓宏魁研究组通过大规模筛选发现，细胞重编程中至关重要的干性因子OCT4能够被调控中内胚层(ME)发育和分化的因子(如GATA3，GATA6，PAX1)代替;SOX2能够被调控外胚层(ECT)发育和分化的因子(如GMNN)代替。进一步，汤超研究组根据这一发现创新性地建立了“跷跷板模型”，来更好的理解中胚层基因和外胚层基因在重编过程中的相互抑制和相互平衡的关系，这种关系可能决定了细胞命运的维持和改变。这个模型提供了诱导体细胞重编程的其它方法的预测，甚至还有一个出乎意料的模拟结果：如果同时过表达中内胚层和外胚层基因，就可以达到平衡从而同时替代SOX2和OCT4。而我们的实验结果也进一步证实了这个可能，首次实现了用ME分化因子和ECT分化因子同时替代掉了细胞重编程过程中最关键的两个干性因子OCT4和SOX2。这一发现改变了向目标细胞状态的转变需要用在目标细胞状态中高表达的因子的诱导的这一传统观点，为研究细胞命运转变提供了新视角，重新认识了细胞重编程和细胞命运决定的机制。; @. [: X4 [- y! |
邓宏魁研究组博士生舒健、吴晨、吴业涛与汤超研究组博士生李志远为共同第一作者，邓宏魁研究组博士后赵扬也在这一工作中发挥了关键作用。邓宏魁、汤超均为北大-清华生命科学联合中心成员。
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) C; p  q6 f# m8 }. A! ?2 s- E  Z, m图1.“Seesaw模型”的landscape图9 |/ r! e: _5 q* f
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图2. 细胞命运决定的“跷跷板模型”
7 I0 _6 g' j- ^原文检索：
0 C# n+ D; m1 V/ n5 n1 TJian Shu, Chen Wu, Yetao Wu, Zhiyuan Li, Sida Shao, Wenhui Zhao, Xing Tang, Huan Yang, Lijun Shen, Xiaohan Zuo, Weifeng Yang, Yan Shi, Xiaochun Chi, Hongquan Zhang, Ge Gao, Youmin Shu, Kehu Yuan, Weiwu He, Chao Tang, Yang Zhao, Hongkui Deng. Induction of Pluripotency in Mouse Somatic Cells with Lineage Specifiers. Cell, 23 May 2013; DOI:10.1016/j.cell.2013.05.001
) J8 X6 _2 Q/ P% [. P1 M0 {: \•        期刊CELL5 @" g" I0 e6 _  e& N
•        研究机构北京大学生命科学学院北京大学定量生物学中心清华大学-北京大学生命科学联合中心北京大学基础医学院北京大学深圳研究生院化学生物学与生物技术学院UC SAN FRANCISCO
5 G: B3 Z( ]9 y4 |4 s•        标签CELL邓宏魁汤超封面故事细胞重编程调控分化
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( c. t: q, A1 Z8 ?. t3楼原文 感谢芦苇浅 提供

hualin840518

看了这篇文章
* ~, K% F7 E( |- V很好
6 ^; t1 d: @, O" t, G! e值得学习
8 p7 ]7 K: f7 c而且这期cell封面很有中国味啊8 L. Z: Q) m6 m& |) h2 T
连续两期中国人自己的cell封面了！

芦苇浅

原文，这篇文章真的很好，大家都看看吧！

Andyhigh

感觉很不错的样子，瞧瞧！

Damon-Salvatore

回复 芦苇浅 的帖子9 M9 [/ L8 H  W5 }4 ]" V. }9 h
4 T% @& M3 e- k5 V0 a* I
王师兄 ID和QQ上一样的
2 Y1 [7 a* B1 o0 Y" T不过你是怎么下到的？谷歌学术 学校图书馆 web of science 我都没找到。。。只在cell官网上有，可是没办法下载啊 另存为只能是html格式的。。。

芦苇浅

回复 Damon-Salvatore 的帖子: E$ C4 D6 G2 F( ]
1 E, s# X9 E8 i8 F% r( p2 t2 @
我可以下载的

宋红卫song

谢谢介绍
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yinfuhua

回复 芦苇浅 的帖子
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5 D) a, N5 U1 \  K. y谢谢提供原文。

小兔子lp

非常好呀！导师要我周末拿这篇文献做交流，多谢提供好资源！

hkenb

本人认为分化因子Gata3和多能性因子Sox2, c-Myc, Klf4能介导重编程，确实是颠覆观念的发现，也十分吸引眼球。但是我不认可文中提出的跷跷板理论，这种假设很哲学化。后续系列实验试图论证这个理论，但其在逻辑上具有明显的缺陷。能代替Oct4的因子，不管是Tet1，还是GATA3，或者是文中所提其它因子，从其本质而言，都是给somatic cell epigenome“解锁”，他们的功能仅限于此。重编程后续往下走，是细胞外的环境决定的；或者更细致地讲，是胞外促进重编程的细胞因子。如果体系中加的不是诱导重编程培养基而是中胚层分化培养基，那么得到的肯定不是iPS，而是一群具有中胚层细胞特征的细胞；同理，如果加的是外胚层分化培养基，那么得到的将是一群具有外胚层细胞特征的细胞。
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但是，这篇文章的意义是不容否定的，它突破了常规的思维，颠覆了常规的观念。这样的文章不是太多，而是太少太少。做科研，也只有这种研究，才有可能是最interesting的。