医学进展
2009年07月号
医学进展
医学里程碑

利用piggyBac转座子制备更安全的干细胞

人类胚胎干细胞的研究工作引起了全世界范围内的争议

胚胎干细胞具有无限增殖、自我更新和多向分化的特性,胚胎干细胞能分化为机体几乎所有的细胞类型。1998年,两个研究小组分别成功培育出人类胚胎干细胞,并且培育出的细胞保持了干细胞分化为各种体细胞的全能性,这就使利用人类胚胎干细胞治疗各种疾病成为可能。然而,人类胚胎干细胞的研究工作引起了全世界范围内的争议,出于社会伦理学方面的原因,有些国家甚至明令禁止进行人类胚胎干细胞研究。

诱导多能干细胞

在此背景下,科学家另辟蹊径,探索新的干细胞制备方法。2006年,日本科学家Yamanaka等利用逆转录病毒将转录因子基因导入成纤维细胞,并将该类细胞去分化与重编程为新的细胞,因这种新细胞具有与胚胎干细胞相似的特征,因此称为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem celliPS)。iPS具有与胚胎干细胞相似的特性,又不涉及伦理学问题,因此具有广阔的应用前景。然而,制备iPS过程中,为了让基因进入细胞中,不得不使用病毒载体(逆转录病毒、慢病毒、腺病毒等),病毒将自己的遗传物质整合进入转染的细胞中,带来一系列的安全隐患。因此在这两项成果公布后,科学家们又开始了探寻更为安全的iPS技术的道路。

新技术,可以更安全地将皮肤成纤维细胞转化为干细胞

加拿大与英国的一个联合研究组近日表示,他们已经找到一种新技术,可以更安全地将皮肤成纤维细胞转化为干细胞,相关文章发表在200949日的《Nature》杂志网络版上。研究者选择了一种名为piggyBac的转座子,piggyBac转座子可携带基因在遗传密码中游走。利用piggyBac转座子携带四种转录因子的基因(c-MycKlf4Oct4Sox2),这四种转录因子可将普通的皮肤细胞去分化及重编程为iPS细胞。另外,在成功诱导后还可通过piggyBac转座子去除触发细胞重编程的四种植入基因。这是首次在整个过程中不使用病毒而将细胞转化为在形态和功能上与胚胎干细胞相似的iPS细胞。

多莉羊之父伊恩威尔莫特认为此项技术是一个重大的进步,如果将此工作与其他有关干细胞分化的研究相结合,再生医学的研究将取得巨大进展。(编译:李晓晨)

参考文献:《Nature2009;458:766-770

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