Nat Commun:科學家成功將皮膚細胞重編程為多潛能幹細胞

2018年7月9日 訊 /生物谷BIOON/ --我們的體內含有多種類型的細胞，每一種細胞都扮演著不同的類型的角色，2012年諾貝爾獲獎者—日本科學家山中伸彌通過研究將成體皮膚細胞成功轉化成了誘導多能幹細胞（ipsC），這一過程稱之為重編程作用。

圖片來源： Otonkoski Lab/University of Helsinki

截止到目前為止，重編程過程僅可能引入關鍵的基因促進細胞類型的轉化，這種基因稱之為「山中因子」（Yamanaka factors），其能被被人工轉入到正常情況下並不具有活性的皮膚細胞中；近日，來自芬蘭赫爾辛基大學等機構的科學家們通過激活細胞自身的基因，成功將皮膚細胞轉化成了多能幹細胞，相關研究刊登於國際雜誌Nature Communications上，文章中，研究人員利用基因編輯工具CRISPRa直接對細胞中相關的基因進行了激活，他們利用了一種「鈍化」版本的Cas9剪刀，其並不會對DNA進行切割，而是能在不對基因組進行突變的基礎上來激活基因的表達。

研究者Otonkoski教授表示，CRISPR/Cas9基因編輯系統能用來激活基因的表達，其在細胞重編程上能表現出巨大的潛力，因為其在同一時間裡能對多個基因進行靶向作用，相比對轉基因進行過表達作用，基於激活內源性基因的重編程過程從理論上來講能夠以一種生理學的方式來控制細胞的命運，同時還能產生較多正常的細胞；文章中，研究人員對CRISPR激活系統進行了工程化修飾，使其能夠對細胞進行強大的重編程作用以產生誘導多能幹細胞。

這項研究成功的關鍵之處在於，其能夠激活關鍵的遺傳元件，早期研究中研究人員發現這些遺傳元件能夠調節受精後人類胚胎發育的最早期階段，研究者表示，利用這種基因編輯技術，研究人員就能對所獲得多潛能幹細胞進行操作使其非常類似於典型的早期胚胎細胞。本文研究結果表明，未來研究人員或許有望通過處理靶向細胞理性中的典型遺傳元件，來改善其它許多重編程的任務。

最後研究者Jere Weltner說道，這項新型技術有望在生物銀行領域及其它許多組織技術領域得到廣泛的應用；此外，本文研究還能幫助研究人員深入理解控制早期胚胎細胞中基因激活的分子機制。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Jere Weltner, Diego Balboa, Shintaro Katayama, et al. Human pluripotent reprogramming with CRISPR activators. Nature Communications (2018) doi:10.1038/s41467-018-05067-x