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著名华人学者Nature子刊公布细胞重编程秘方

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iPS技术可以将体细胞重编程为多能干细胞,这些多能细胞可以分化为不同细胞类型,在基础研究、疾病模拟、药物研发和再生医学中备受关注。不过近年来人们开始绕过多能干细胞阶段,直接将体细胞转变为其他类型的细胞。
  

传统的转分化策略需要过表达相应的谱系特异性转录因子。著名华人科学家丁胜(Sheng Ding)及其同事开发了一种新的转分化技术,CASD。他们用重编程因子短暂处理体细胞使其达到某种过渡状态(cell activation,CA),然后通过可溶的谱系特异性信号(signaling-directed,SD)把其重编程为不同类型的细胞,整个过程没有建立多能状态。
  

丁胜博士是干细胞领域的知名学者,早年毕业于北京大学。他在合成化学、干细胞生物学以及药物研发技术方面具有很强的科研实力和独特见解,创造性地开拓了“干细胞化学生物学”这一前沿性新领域。2009 年被权威杂志 The Scientist评为“年度最佳创新技术”和 “生命科学年度人物”。(延伸阅读:知名华人干细胞科学家Nature发布突破性成果)
  

迄今为止,丁胜等人已经用这一技术从小鼠和人类成纤维细胞生成了心肌细胞、内皮细胞、神经干细胞、胰腺β细胞和肝细胞。他们在六月四日的Nature Protocols杂志上发表文章,公布了从成纤维细胞获得心肌细胞、神经干细胞和肝细胞的具体方案和实验步骤。
  

据介绍,用CASD技术进行谱系转化主要有三大优势。第一,CA阶段所用的重编程因子组合是通用的。第二,能诱导出组织特异性的祖细胞,可以在实际应用之前进行分离、扩增和全面分析。第三,CA阶段的转录因子是暂时性的,不需要整合到基因组。第四,CASD与某些生物的再生过程存在一定的相似性,比如蝾螈。
  

这篇文章介绍的方案可以在2-5周内诱导小鼠成纤维细胞生成搏动的心肌细胞,只需2.5周就可以从人类成纤维细胞获得可扩增的神经干细胞和限定性内胚层祖细胞(definitive endoderm progenitor)。人类限定性内胚层祖细胞可以在两周内分化成为功能性的肝细胞。
  

文章指出,随着进一步的技术发展,CASD将成为获得各种功能性细胞的有效途径,广泛用于生物医学研究和疾病治疗。

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