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上海药物所发现全化学诱导iPSC的新化合物组合

诱导多能干细胞(iPSC)的出现为再生医学带来极大希望。然而病毒载体及原癌基因的应用使iPSC的安全性受到质疑,因此科学家们一直致力于寻找新的方法来减少转录因子的数量、避免转录因子的整合并提高重编程效率。小分子化合物对转录因子诱导的iPSC产生具有良好的促进作用,但是全化学诱导iPSC已经被证明极其困难,目前只有一例相关报道。


中国科学院上海药物研究所谢欣研究组在早期建立了可促进iPSC产生的小分子化合物筛选体系,陆续报道了LiCl,高渗条件及VEGF受体抑制剂等可以提高转录因子介导的iPSC产生。近期又发现常用的生物学试剂BrdU可以提高因子诱导的重编程效率。更有意思的是BrdU可以替代Yamanaka因子中最重要的Oct4,而与其他转录因子诱导iPSC产生。


进一步研究显示,BrdU可以与3-7个小分子化合物组合,实现全化学诱导iPSC,其中化合物最少的组合为:BrdU, CHIR99021, Repsox和Forskolin。这些全化学诱导产生的CiPSCs 具有胚胎干细胞的特征,在体内外具有自我更新及分化能力,并能成功产生嵌合小鼠。基因突变实验证实在重编程所使用的浓度下,BrdU并不会导致基因突变及基因组的不稳定。


BrdU参与体细胞重编程的机制有待进一步研究,但全化学诱导条件的发现及优化将有利于iPSC的临床应用。

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该研究于8月7日在线发表于Cell Research。论文第一作者为上海药物所博士研究生龙媛,该研究是在研究员谢欣指导下完成的。研究工作得到中科院干细胞先导专项、科技部重大科学研究计划及国家自然科学基金的支持。


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