2014年9月15日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，来自欧洲分子生物学室验室等处的研究人员解决了一个干细胞生物学领域长期以来的一大难题，研究者成功地将人类多能性干细胞成功回复到了最原始的状态，相关研究研究成果发表在国际杂志Cell上。
机体早期发育的胚胎干细胞，其可以分化成为任何类型的细胞；截至目前科学家们仅仅可以将人类成体干细胞转化成为含有不同特性的多能性干细胞，进而使其分化成为特定类型的细胞；Paul Bertone博士表示，将小鼠细胞转变成原始空白状态非常简单，但是应用于人类细胞系就非常困难了，人类多能性细胞是哺乳动物发育后期出现的一种细胞类型，基因表达的细微改变也会影响细胞的功能，尽管多能性细胞可以在体外的受精胚胎中产生，但是截止到目前为止对于培养人类的多能性细胞还存在一定困难。
这项研究中，研究者使用了一种新技术，利用重编程的方法研究人员表达了两个不同的基因：NANOG和KLF2，这两个基因可以使得细胞复位，随后研究者通过抑制细胞中的特殊生化路径来维持住细胞当前的状态，这样这种细胞就可以分化成为任意的成体细胞类型，并且在遗传性状上和正常细胞一样。研究者Paul说道，我们需要揭示人类和小鼠多能性细胞的产生来源，通过对转录数据的相关分析我们就可以将复位的人类细胞同小鼠的胚胎细胞进行对比，并发现其二者的共性。
这项研究成功实现了将人类多能性干细胞复位使其进入原始的状态，这些细胞就可以进入最起始的位置来形成人类胚胎的不同组织，研究人员希望该研究可以帮助他们揭开人类机体早期发育的生物学机制，该研究同时也为开发再生医学的生物材料提供了帮助。干细胞复位或许是人类干细胞研究和应用的一大亮点，对于开发针对特殊细胞的药物筛选技术及再生组织疗法的开发都具有一定的意义。
doi:10.1016/j.cell.2014.08.029
Resetting Transcription Factor Control Circuitry toward Ground-State Pluripotency in Human
Yasuhiro Takashima, Ge Guo, Remco Loos, Jennifer Nichols, Gabriella Ficz, Felix Krueger, David Oxley, Fatima Santos, James Clarke, William Mansfield, Wolf Reik, Paul Bertone, Austin Smith
Current human pluripotent stem cells lack the transcription factor circuitry that governs the ground state of mouse embryonic stem cells (ESC). Here, we report that short-term expression of two components, NANOG and KLF2, is sufficient to ignite other elements of the network and reset the human pluripotent state. Inhibition of ERK and protein kinase C sustains a transgene-independent rewired state. Reset cells self-renew continuously without ERK signaling, are phenotypically stable, and are karyotypically intact. They differentiate in vitro and form teratomas in vivo. Metabolism is reprogrammed with activation of mitochondrial respiration as in ESC. DNA methylation is dramatically reduced and transcriptome state is globally realigned across multiple cell lines. Depletion of ground-state transcription factors, TFCP2L1 or KLF4, has marginal impact on conventional human pluripotent stem cells but collapses the reset state. These findings demonstrate feasibility of installing and propagating functional control circuitry for ground-state pluripotency in human cells.
转载自生物谷
http://news.bioon.com/article/6658703.html