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抑制体细胞衰老促进诱导性多潜能干细胞(iPSC)生成的研究进展

文献类型： 中文期刊

作者： 魏如雪;郝海生;赵学明;杜卫华;朱化彬

作者机构：

关键词： iPSC;衰老;Ink4a/Arf;p53;肿瘤

期刊名称：中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2015 年 48 卷 16 期

页码： 3258-3265

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cell,i PSC)是指对体细胞实施特定的诱导方法,将体细胞重编程获得的多潜能干细胞。最常用的诱导方法是利用基因导入技术,将与胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)多潜能性相关基因的转录因子导入体细胞,激活内源多能性基因的表达,实现体细胞重编程。除转基因外,使用某些小分子物质或蛋白质等也可以实现体细胞重编程。i PSC与ESC在形态学、表观遗传学和分化能力上高度相似。由于i PSC来源于普通成体细胞,避免了胚胎干细胞面临的伦理道德和免疫排斥问题,使得这一技术在再生医学和畜牧生产上都具有广阔的应用前景。然而,i PSC的低生成率和高风险性逐渐成为制约该技术发展的主要障碍。生成效率和速率低,大大增加了获得i PSC的难度,工作量大且成本高;高风险性使i PSC无法安全应用于再生医学和生产转基因动物。这成为i PSC科研工作者亟待解决的两大问题。文章介绍了通过抑制体细胞衰老来促进i PSC生成的相关研究进展。该方法对体细胞重编程有显著效果,但同时也存在较大的安全性争议。控制细胞衰老凋亡的Ink4a/Arf位点,p53、p RB、p21等基因和蛋白因子可以及时清除体内损伤细胞,促进细胞衰老凋亡,抑制细胞癌变,组成了维护机体健康的重要调控通路。近年研究表明,抑制促细胞衰老凋亡基因的表达可显著提高i PSC生成的效率和速率,说明肿瘤发生和i PSC生成存在某些相同的调控通路。抑制体细胞衰老的方法主要有3类:改进培养液成分、使用新的转录因子和调节细胞培养环境。通过抑制体细胞衰老,最高可将小鼠i PSC生成效率提高到100%。这为高效获得i PSC,探索i PSC及肿瘤的生成机制提供了新思路。同时,此方法存在较大安全性问题。i PSC最初是由Oct4,Sox2,Klf4,c-Myc等4种转录因子诱导而来,这些因子本身都存在致癌风险。抑癌基因的失活使获得的i PSC致癌风险增大,成为制约该方法广泛应用的最主要障碍。文章概括了2008年以来通过抑制体细胞衰老促进i PSC生成的研究进展、存在问题和应用前景。

分类号： Q813

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