ips细胞诱导效率提高的方法-----文献阅读2

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+ [0 z$ D$ S  P8 m6 l这是我的一个想法，想在干细胞之家上开辟一个版块来专门由广大网友一起来详细提供一些文献讲解，希望大家多多支持，回帖。* ]2 o: r5 ^3 I% V; ^( Z
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Butyrate Greatly Enhances Derivation of Human Induced Pluripotent  Stem Cells by Promoting Epigenetic Remodeling and the Expression of Pluripotency-Associated Genes9 |4 R; `% ]$ N! Z4 C+ @- y) K
  2010,2,12         stem cells            Johns Hopkins University School of Medicine+ ^" b; v+ r, V/ Y
, W) ^0 T3 A' [1 e- f5 t0 X
1   相关研究的背景:我们知道IPS细胞发展到现在主要有两个问题限制了其向临床应用的过渡，就是其诱导速度慢（大约4周）和诱导效率低（大约0.01%-0.05%）。所以最近几年的研究主要对这两个方面的研究，想提供其诱导速度和效率，主要从以下几个方面来研究：（1）重编程因子的优化：比如减少KLF4和C-MYC对机体有害的编程因子来改善编程的速度和效率。（2）重编程因子载体的优化：比如利用逆转录病毒载体，慢病毒载体，piggyBac DNA transposon等来优化。（3）可溶性小分子物质的选择：比如利用维生素C,VPA, RG108, BIX01294, SB431542, PD0325901.等来提供其诱导速度和效率。& w% h/ j7 y' R. o  o
2  这篇文章的研究目的：这篇文章作者主要有两个目的：（1）介绍一种新的可溶性小分子物质：Butyrate（丁酸盐）能够诱导人类ips细胞的产生，并与以前的小分子物质进行比较他们单独和联合的作用。（2）作者想通过丁酸盐的研究来初步的对ips细胞的产生分子机制进行一个初步的探索。  g) a6 h' K/ t; _: z
3   技术路线：- o+ {* w: `. r7 O; r
（1）研究对象的选择：   c  j: `+ t3 V0 M! U4 V8 P
    A  研究细胞选择了三种：IMR90 (fetal lung fibroblasts)，human MSC1640，MSCs from an adult patient with sickle cell disease (SCD)，
+ D$ Y% H" q1 L7 L2 \    B   研究载体系统分别比较了两种：
7 }4 C% n2 m+ t         Human iPS cell derivation using retroviral transduction  B$ x: K/ ]$ L" J
             Human iPS cell derivation using piggyBac transposition: O# z0 ?- s* ]9 W/ ?3 z) I0 K; A3 F5 K
     C   比较在诱导后的不同时间加入丁酸盐（an early stage (days 2-6), a late stage ( days 7-11),  throughout (days 2-11).）诱导IPs效    率,以及丁酸盐与其他小分子物质的不同组合之间的不同效果.) m" T+ L5 Y# z1 Q9 w
(2)研究的步骤:             
( l/ W; y1 q  a# q        1  研究丁酸盐对ips细胞诱导效率的影响        
" m& @% y" C  n: B7 A: i1 u" X' t        A    三种细胞用两种不同的载体系统进行ips细胞的诱导$ [$ o  f! H/ u% l$ f) m6 S
        B    诱导后的不同时间加入丁酸盐比较其不同的诱导作用 - H0 @" B) U/ z7 G
        C   诱导后的ips细胞的鉴定（Human iPS cell identification using TRA-1-60 live staining）
# L4 R$ o5 w7 ^5 g+ C. }0 E        D   ips细胞在体内和体外的分化及成瘤性鉴定。# z- c/ A+ {! X  [/ S7 f+ F
        E   利用免疫细胞荧光鉴定诱导的ips细胞的多能性干细胞标志的表达。8 Q! {) i. D$ D& \, Y$ p% x
        F   利用DNA指纹法和亚硫酸青盐序列测定法 检测ips细胞的核型和全基因组甲基化情况
. V; o, ^0 N  Y        G  进行全基因组染色体组分析比较诱导的ips细胞与胚胎干细胞，亲代成纤维细胞之间的相关性。  
/ ]7 O& c- `8 {  _      2  利用4种方法探讨丁酸盐诱导ips细胞产生的分子机制。        - `+ \) k' G0 @
        A  检测丁酸盐（一种组蛋白去乙酰基转移酶抑制剂）的组蛋白去乙酰基转移酶抑制剂的重要性。
% O- X& O/ Q; ]: C; n, @1 n, L        B  检测在四个经典的转录因子减少的情况下，丁酸盐的诱导作用是否更加重要。
! z! j7 u" @$ e! K        C  分析检测在ips细胞诱导过程中丁酸盐对全基因组基因表达的影响。
! d/ e! n8 w# c3 T4 i" u4 i( f        D  检测在丁酸盐诱导ips细胞产生过程中，丁酸盐对全基因组关键基因的甲基化动态变化。
' U* x2 [) j- L/ k4   结论 （包括新颖的结论和文章结论）：( c1 |0 B1 }4 V3 b# A8 V/ g
    （1）丁酸盐的处理后可以增强ips细胞的产生效率提高15-51倍在使用逆转录在载体或者piggyBac transposon vectors。并且丁酸盐不会的ips细胞的特性产生不利影响。这些ips细胞表现成正常的核型和正常的多能型标志的表达。5 U, o: v+ W7 R& F: y
    （2）在缺乏KLF4或者C-MYC转录因子时，丁酸盐的诱导效果会2提高100-200倍" ^4 f0 G) _8 C- M$ h
    （3）在诱导ips细胞的产生过程中丁酸盐的加入增强了组蛋白3的乙酰化，关键因子的启动子的去甲基化以及与多能性相关的内源性基因的表达，而这些内源性基因的表达可以部分的替代丁酸盐的作用。# p$ `9 [8 g5 Z6 m% C  j" k8 G
    （4）丁酸盐提供了一种有效的方法来有效的诱导编码人类各种各样的体细胞，包括哪些很难编码的病人的体细胞/ L, ]9 b1 x4 V7 R6 z1 c% ]/ i
5  读文章的收获或者其他的补充:  了解到一种可以提高ips细胞产生效率的新的小分子物质，对在诱导ips细胞产生过程中具体的分子学机制有了一定的了解。表观遗传学在干细胞的研究上以后将会是主要的方向。
- f1 k- L7 t+ [2 ]6 d. x! a  T6   提供原文 ( i  R) X5 c( ?& o4 h; k# p2 {
7   网友讨论：（1）对于这个部分希望各位战友在看了以后多回帖，多多支持，给一些鼓励，也希望其他的战友能尝试这样提供一些文章。, X8 }: X( j7 K( e2 j/ q
             （2）如果有网友看了全文以后，可以把我没有讲清楚的问题提出来，大家一起讨论和修改，谢谢大家。

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