诱导多能干细胞研究进展

人类诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPS细胞）的建立被公认为目前最重要的科技进展之一。iPS细胞在动物疾病模型上的成功治疗,病患特异性iPS细胞的研究及iPS细胞的定向分化研究将有可能使人们避开治疗性克隆的伦理和技术障碍,给人类疾病的干细胞治疗带来光明的前景。本文从iPS细胞的诱导策略和方法,来源细胞及筛选、重编程机制的研究现状、应用前景以及研究中存在的问题等方面对其作一综述和讨论。     

核重编程机制的影响因素

哺乳动物体细胞核移植技术在农业、生物技术、医药生产和濒危动物保护等方面具有很大的潜力和应用价值,已成为目前发育生物学研究的重要方法。但是核重编程仍是核移植技术的关键因素,制约了重构胚胎干细胞的研究。只有供核发生完全重编程,重构胚胎才能正常发育。核重编程与供核者的年龄,供核细胞的组织来源、分化状态、细胞周期、传代次数,供核细胞的表观遗传标记以及供卵者的年龄、卵子的成熟度等因素有关。创造各种适于核重编程的条件有利于从更高的起点开展核移植胚胎干细胞的研究,提高重枸胚胎干细胞建系效率。     

人卵子体外成熟过程中组蛋白乙酰化的动态变化模式

目的：组蛋白乙酰化与有丝分裂过程中的多个染色质相关事件有关,但是它在哺乳动物减数分裂过程中的作用仍不清楚。本研究通过观察人卵子体外成熟过程中不同阶段的组蛋白H3K9乙酰化变化模式,以探讨组蛋白乙酰化在减数分裂过程中的作用。方法：我们选择在我院进行单精子显微注射（Intracytoplasmicsperminjection,ICSI）的病人,共收集用于GV期卵子25个,MI期卵子28个用于本研究。将其中一部分直接用4％多聚甲醛固定,另一部分体外培养成熟至MII期,再用4％多聚甲醛固定。采用免疫荧光染色检测不同发育时期卵子的组蛋白H3K9乙酰化状态。结果：免疫荧光染色结果显示,GV期的卵子可检测到明显的H3K9乙酰化,MI期和MII期的卵子的H3K9乙酰化程度逐渐减弱。结论：人类卵子在成熟过程中会发生组蛋白H3K9乙酰化水平的逐渐降低,可能与减数分裂过程中特定的染色体分离、基因表达的重新编程密切相关。     

小鼠母源因子对早期胚胎发育的影响

在脊椎动物中发育过程中,卵母细胞要经历MII期停滞、受精、早期胚胎发育的启动、胚胎基因组的转录激活、并指导完成个体的发育过程。同时,核移植过程中,分化的细胞核在去核的卵母细胞中能够重编程到胚胎早期的状态并能完成个体的发育过程。在这些发育过程中母源因子都发挥了极其的重要作用。在小鼠胚胎发育研究中发现,小鼠的基因组激活发生在2细胞期,这一时期标志着合子的发育由卵母细胞控制向胚胎控制的过渡,期间发生一系列复杂的生化过程。体外培养的小鼠的胚胎的发育阻断也易发生的2细胞时期。因此对卵母细胞及早期胚胎母源因子的研究,将有利于了解早期体外培养胚胎和克隆胚胎发育失败的原因,为提高体外培养和克隆胚胎发育的成功率提供理论的基础。     

DNA甲基化与克隆动物的发育异常

通过核移植技术得到的大多数克隆动物在出生前就已经死亡, 只有极少数可以发育至妊娠期末或者存活至成年, 即使是存活下来的克隆动物也伴有不同程度的发育缺陷和表型异常。DNA甲基化是支配基因正常表达的一种重要的表观遗传修饰方式, 是调节基因组功能的重要手段, 在胚胎的正常发育过程中具有显著作用。通过对DNA甲基化模式的研究, 人们发现克隆动物中存在着异常的DNA甲基化状态, 而这些异常的DNA甲基化模式可能就是导致克隆胚早期死亡以及克隆动物发育畸形的主要原因。文章主要论述了DNA甲基化的作用, 克隆动物中异常的DNA甲基化模式, 以及造成克隆胚胎甲基化异常的原因等问题。     

胆固醇代谢重编程在胰腺癌中的作用及靶向胆固醇代谢药物的应用

胰腺癌起病隐匿,缺乏有效的治疗方法,是预后最差的实体肿瘤之一,亟需探索新的治疗方向。代谢重编程是肿瘤的重要标志之一,处于恶劣肿瘤微环境中的胰腺癌细胞为了维持旺盛的代谢需求将胆固醇代谢全面上调,肿瘤相关成纤维细胞为癌细胞提供大量的脂质。胆固醇代谢重编程涉及胆固醇的合成、摄取、酯化、以及胆固醇相关代谢产物的一系列调整,与胰腺癌的增殖、侵袭、转移、耐药、免疫抑制等表型密切相关,抑制胆固醇代谢具有明显的抗肿瘤作用。本文从胰腺癌的高危因素、肿瘤相关成纤维细胞与癌细胞间的能量交互、细胞胆固醇代谢关键靶点的作用机制及其靶向药物,综述了胰腺癌胆固醇代谢的复杂性与重要性。胆固醇代谢具有严格的调控与反馈机制,单一靶点药物在临床应用中的效果并不明确,因此胆固醇代谢的多靶点疗法是胰腺癌治疗的新方向。     

提高神经细胞直接重编程效率的研究进展

近年来,神经细胞直接重编程技术已经成为潜在的细胞替代治疗新手段。体内直接重编程利用与缺失细胞相邻的内源细胞再生目标细胞进行替换,可避免由外部细胞移植引起的免疫排斥反应,有效降低致癌风险,具有良好的应用前景。但同时,神经细胞直接重编程也面临着诸多挑战,如重编程后的神经元存活困难、需要损伤或疾病期间丢失的特定神经元亚型的再生、重编程效率低下等。如何实现高效的在体神经细胞直接重编程,是目前需要克服的难题。该综述主要对如何提高神经细胞直接重编程的效率进行概述,主要包括抗氧化剂、铁死亡抑制剂和抗凋亡蛋白的应用、激活神经元富含的线粒体基因、运用表观遗传因子和转录因子组合等,这些将为更好地发挥神经细胞直接重编程的效用提供参考。     

Novel factors for cell differentiation and reprogramming

Cell differentiation is a programed process of gene regulation, by which lineage-specific genes of stem cells or progenitor cetls are activated （Wu, 2011a）. On the other hand, the opposite process, called celt reprogramming, enables the differentiated cells to become stern cetls and reacquire pluripotency （Wu, 2011b）. In the present issue, four research articles report novel biologicat and chemical factors that can be used for controlling the processes of particular cell differentiation or reprogramming. These findings might provide new tools for generating pluripotent stern cells or regulating cell differentiation.     

中科院徐国良等阐明卵细胞重编程机制

中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所徐国良和李劲松课题组在《Nature》上发表了关于卵细胞重编程机制的研究成果。此成果阐明了自然受精和克隆过程中卵细胞重编程的机制，使人们对早期胚胎如何获得正常的发育能力有了更清晰的认识。     

与诱导多能干细胞一起成功

诱导多能干细胞，在这门尚处于萌芽状态的科学中，还有许多绊脚石要加以克服，直到研破重新编程的天机，各个业内公司才有可能收获到它的回报。