高效化学重编程体系实现人源多能干细胞快速制备2025-04-23 08:28:47
2022年，本团队成功建立了将人类体细胞（包括胚胎和成体成纤维细胞、脂肪来源基质细胞等）完全通过化学小分子诱导得到人CiPS细胞的人体细胞化学重编程方法。研究团队以诱导小鼠CiPS细胞的几个关键小分子为基础开展小分子筛选，发现了由6个小分子组成的化合物组合（称为第一阶段诱导条件）处理人成纤维细胞后可以诱导产生上皮样形变细胞并激活多能性基因LIN28A。在此基础上测试了调节表观遗传修饰的小分子组合，实现了细胞内DNA甲基化水平的明显降低和细胞增殖速度加快，并诱导产生了表达多能性基因SALL4的细胞集落（称为第二阶段）。后续的第三阶段诱导条件可以在第二阶段末诱导的基础上激活核心干性基因OCT4，并最终确定了以多能干细胞培养条件为基础改进的第四阶段诱导条件，诱导产生细胞紧密排列且共表达核心干性基因OCT4、SOX2和NANOG的原代人CiPS细胞集落。人CiPS细胞在形态学特征、自我更新能力、基因表达、表观遗传状态和分化潜能等方面都符合多能干细胞的关键特征。以第四阶段末的原代人CiPS细胞集落（克隆）数量除以诱导起始的体细胞数量计算化学重编程的效率，不同供体来源体细胞诱导人CiPS细胞的效率在0.21％至2.56％之间。人体细胞化学重编程的建立开辟了人多能干细胞制备的全新途径，为利用再生医学手段解决重大疾病提供了新的可能。
在成功建立后的短时间内，人体细胞化学重编程技术很快得到了本团队和其他课题组的优化提升和进一步应用。通过化学小分子筛选和对诱导条件的系统优化，建立了快速高效的化学重编程体系，将重编程所需的时间从原来的约50天大幅缩短至最少16天，所有17名受试者的体细胞都可以稳定诱导制备人CiPS细胞，不同来源体细胞的平均重编程效率约为9.5％，最高可达约31％（即从6000颗体细胞起始，最终可诱导得到1867个人CiPS细胞集落）。
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.
下一篇： 表观遗传调控优化实现高效化学重编程新策略
