化学诱导2C样细胞揭示体细胞重编程与全能性获得的新机制2025-04-24 08:44:41
该类型细胞同时具有胚内和胚外方向的发育潜能，可以形成具有正常谱系分化的完整胚状体，这种发育可塑性由OCT4表达和特定的表观遗传学状态维持。这一发现表明，化学重编程过程中通过XEN-like状态激活OCT4等多能性基因可能代表了一种自然的提高细胞可塑性的方式，也提示了表观遗传状态在调控多能性基因表达中的关键作用。通过结合调节表观遗传修饰的小分子，优化的人体细胞化学重编程体系实现了OCT4等多能性基因的提前激活和人CiPS细胞的快速诱导。这些结果揭示了多能性基因表达的关键调控途径，显示了化学重编程中多能性网络激活的独特分子机制。在小鼠体细胞化学重编程的后期从XEN-like细胞建立多能性网络的过程中，存在一群表现出与全能性的二细胞期胚胎相似特征的特殊细胞群，被称为化学诱导的二细胞期胚胎样细胞。化学小分子诱导的2C-like细胞表达与二细胞期胚胎相关的标志基因，并诱导了大范围DNA去甲基化，促进了多能性相关基因的激活。通过化学小分子的优化提高2C-like基因网络的激活可以显著加快小鼠CiPS细胞的产生。由于所用小分子等处理方式的不同，一些小鼠体细胞化学重编程体系中没有观察到明显的2C相关基因激活。
值得注意的是，在化学重编程中诱导2C-like细胞产生的许多关键小分子，包括VPA、CHIR99021、EPZ004777、SGC0946和TTNPB等，也在近期研究结果中被应用于将小鼠多能干细胞转变为全能干细胞样状态或从2C胚胎建立全能样干细胞系，提示了全能性状态建立和调控的保守分子机制。与全能性的小鼠2C胚胎对应的是人8细胞阶段胚胎。
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.
