医学进展
2011年07月号
医学进展

Glis1因子可提高iPS的诱导效率并降低致癌性

    诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)是由体细胞通过多个转录因子的表达诱导而来的,分别为:Oct3/4 或 Pou5f1、Sox2、Klf4,通称为OSK。这种技术的创始人是日本京都大学的山中伸弥(Shinya Yamanaka)教授。2006年,他首次通过逆转录病毒将这些转录因子导入已分化完全的小鼠纤维母细胞中,使其重新编排变成全能性的类胚胎细胞,即iPS。

    随后,各国的生物研究领域兴起了研究iPS的热潮。然而,OSK通路诱导iPS的方法效率很低。原癌基因Myc增强子虽然能促进OSK通路的iPS的转化率,但也同时增加了iPS的致癌性。最近,山中伸弥教授通过对人类转录因子库进行高通量筛选,发现了一个高效转录因子 Glis1可以取代Myc提高iPS的转化率,并解决了致癌性的问题。研究发现,当Gli-like转录因子Glis1与OSK通路共同作用时,能在小鼠体内显著增强iPS的诱导生产率,其效果与c-Myc相当。当Glis1和c-Myc共同作用时,iPS的诱导生产率出现协同增长。研究还证实,相比于c-Myc,Glis1诱导生成的iPS具有较低的致癌性。两者的不同之处在于,c-Myc除了增加良性iPS的数量外,还极大地增长了恶性iPS的数量,而Glis1仅仅能促进良性iPS的数量的增加。

    Glis1的作用在人类细胞中也得到了证实。研究发现,Glis1参与诱导产生的iPS形态与胚胎干细胞极为相似,且可表达与胚胎干细胞相似的标记基因。同样的,相较于c-Myc, Glis1能显著增加那些类似胚胎干细胞的克隆而非其他不良克隆。研究人员将这些iPS移植到裸鼠中,它们形成了畸胎瘤。随后,山中伸弥研究小组探索了Glis1的作用机制。DNA芯片分析结果显示Glis1能促进细胞内多种促重编程信号通路的因子的表达,包括雌激素相关性受体、Essrb、Wnt、 Lin28、Nanog、Mycn和Mycl1等。此外,Glis1还能促进一种叫做Foxa2的间质上皮转化因子的表达,而这种因子是产生iPS所必需的。

    这一研究发现提供了一个推动体细胞重编程的高效安全的新转录因子。Glis1能通过激活促重编排信号通路增强iPS的产生,而研究发现,Glis1高表达于未受精的卵母细胞和胚胎单细胞中。因此,Glis1可能是联系iPS诱导和细胞核转录后重编排的重要因素。(编译:沈颖)

参考文献:《Nature》2011;474:225-229

Copyright 1994-2015 Cinkate.com.cn All Rights Reserved 沪ICP备10014127号-5