美用抗體將成體細(xì)胞編程為多能干細(xì)胞

　　《自然·生物技術(shù)》9月11日刊登了一項用全新方法培育干細(xì)胞的突破性研究。美國科學(xué)家建立了包含一億種抗體的抗體庫，并篩選出能替代轉(zhuǎn)錄因子的抗體，模擬自然發(fā)育過程，將普通成體細(xì)胞重新編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）。本文威正翔禹/締一生物為您分析美用抗體將成體細(xì)胞編程為多能干細(xì)胞。

　　現(xiàn)今普遍使用的多能干細(xì)胞誘導(dǎo)程序由科學(xué)家在10年前研發(fā)，這種名叫“OSKM”的方法，需要向成體細(xì)胞DNA內(nèi)插入能分別編碼轉(zhuǎn)錄因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc的4種基因。加入這4種基因后，成體細(xì)胞會編碼生成轉(zhuǎn)錄因子，誘導(dǎo)成體細(xì)胞編程為多能干細(xì)胞。

　　利用病人自身細(xì)胞誘導(dǎo)生成多能干細(xì)胞，在個性化細(xì)胞療法和器官再生領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用潛力。但十年來，因傳統(tǒng)方法具有潛在風(fēng)險，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞始終無法進入臨床應(yīng)用。其中兩大潛在風(fēng)險為：導(dǎo)入轉(zhuǎn)錄因子的病毒載體和轉(zhuǎn)錄因子的過量引入，會對細(xì)胞DNA造成損傷，從而誘導(dǎo)細(xì)胞癌變；另外，重編程過程通常會同時生成多種不同性能的干細(xì)胞，這種多樣性混雜不但無法用于治病，甚至無法用來在實驗室創(chuàng)建疾病模型。

　　這次研究中，斯克利普斯研究所神經(jīng)科學(xué)系副教授克瑞斯汀·鮑爾溫課題組與免疫化學(xué)教授瑞查得·勒納的實驗室合作，利用抗體模仿動物發(fā)育中的天然通道，將普通細(xì)胞編程為多能干細(xì)胞，從而避免了轉(zhuǎn)錄因子引入造成的風(fēng)險。

　　勒納實驗室負(fù)責(zé)建立了包含大約一億種人類抗體的抗體庫。鮑爾溫課題組以老鼠成纖維細(xì)胞為模型，篩選出兩種能同時取代Sox2和c-Myc的抗體，以及能取代Oct4的另兩種抗體。初步實驗證明，用這些抗體替代相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子后，老鼠成纖維細(xì)胞能在實驗室發(fā)育成多能干細(xì)胞。

　　鮑爾溫表示，他們的抗體篩選方法還可用來研究抗體與細(xì)胞膜蛋白結(jié)合的背后機制，幫助科學(xué)家厘清癌細(xì)胞發(fā)育與干細(xì)胞之間的關(guān)聯(lián)。未來他們會繼續(xù)篩選出替代Klf4的抗體，并改用人體細(xì)胞進行更大規(guī)模的抗體篩選研究。

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