哺乳动物体细胞重编程的分子机制与发育潜能重塑2025-04-23 08:23:33
细胞是生命个体的基本构成单元，决定了个体的发育、损伤修复、衰老和疾病等一系列过程。在哺乳动物中，随着受精过程的发生，单细胞的合子开始胚胎发育的过程，以高度有序的方式分化形成不同的细胞类型，最终形成包含200多种不同组织细胞类型的复杂多细胞有机体。细胞内的选择性基因表达及信号通路、表观遗传学等方面的调控网络编程了细胞命运的决定和细胞身份的获得。体细胞重编程技术可以使终末分化的细胞重新回到多能性状态，获得的多能干细胞具有在体外近乎无限的增殖能力，在特定诱导条件下可以分化形成各种不同类型细胞，在药物发现、疾病模型研究和细胞治疗等方面具有广阔的应用前景。Robert Briggs和Thomas King实现了两栖动物的细胞核移植，将豹蛙囊胚阶段细胞的细胞核移植入去核的卵细胞中，有约三分之一的移植细胞可以继续向后发育形成正常蝌蚪。John Gurdon发现，将非洲爪蟾蝌蚪小肠上皮细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，也可以发育得到存活的蝌蚪。这种通过体细胞核移植技术得到相同动物个体的方法被称为克隆。John Gurdon的发现首次证明了终末分化的细胞依然具有个体发育所需的全套完整遗传物质，保留了发育成为一个完整个体的能力，同时也提示卵细胞的细胞质中可能存在着某种重编程因子，可以恢复终末分化细胞的发育潜能。
Shinya Yamanaka研究组发现，Oct4、Sox2、Klf4、cMyc四个转录因子的过表达即可将小鼠成纤维细胞重编程为类似于胚胎干细胞的诱导多能干细胞。iPS技术可以将人成体细胞诱导为多能干细胞，使其具备形成所有成体细胞类型的能力和无限增殖的特性。
出自《化学重编程诱导人多能干细胞研究进展》作者:成林,邓宏魁.
