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體細胞重編程效率低？原來有miRNAs在作怪
閱讀：715 發(fā)布時間：2011-10-25摘要： 近日來自加州大學(xué)伯克利分校的研究人員揭示了一個在體細胞重編程過程中扮演重要角色的miRNA家族，并證實抑制這一miRNA家族可大大提高iPS細胞生成效率。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在10月23日的《自然細胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志上。 生物通 www.ebiotrade.com
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生物通報道 2006年日本科學(xué)家山中申彌利用病毒載體將四個轉(zhuǎn)錄因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-myc）的組合轉(zhuǎn)入分化的體細胞中，使其重編程而得到了類似胚胎干細胞的一種細胞類型——誘導(dǎo)多能干細胞（iPSCs）。這種通過將*分化的體細胞重編程，不經(jīng)胚胎階段而直接逆轉(zhuǎn)至多能干細胞狀態(tài)的iPS 細胞被科學(xué)家們視為zui有希望運用到再生醫(yī)學(xué)及新藥開發(fā)的重要資源，為人類各種遺傳性及功能性疾病的研究和治療帶來了新希望。
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盡管近年來iPS技術(shù)不斷取得發(fā)展，各種改良技術(shù)時有出現(xiàn)。然而重編程效率低下一直都是科學(xué)家們頭疼的問題。成為了iPS臨床轉(zhuǎn)化的重要障礙之一。解析體細胞重編程過程中的分子調(diào)控機制，開發(fā)出安全的iPS技術(shù)成為了近年來干細胞領(lǐng)域研究人員的熱點。
近日來自加州大學(xué)伯克利分校的研究人員揭示了一個在體細胞重編程過程中扮演重要角色的miRNA家族，并證實抑制這一miRNA家族可大大提高iPS細胞生成效率。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在10月23日的《自然細胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志上。生物通 www.ebiotrade.com
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領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是華人青年女科學(xué)家何琳（Lin He）博士，其于1997年從清華大學(xué)畢業(yè)，2003年在斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院取得博士學(xué)位，后進入紐約冷泉港實驗室開展研究工作。2008年加入加州大學(xué)伯克利分校，目前任該校分子和細胞生物學(xué)系助理教授。何琳博士是世界上zui先發(fā)現(xiàn)miRNA在腫瘤形成中重要功能的學(xué)者之一。2009年因其對miRNA在腫瘤形成與治療中的作用研究做出的重要貢獻而獲得了美國麥克阿瑟基金會“天才獎”。成為了繼哈佛大學(xué)莊小威和加州大學(xué)陳路之后第三位獲得這一獎項的華人女科學(xué)家。生物通 www.ebiotrade.com
miR--34是近年來發(fā)現(xiàn)的進化中高度保守的一類miRNA家族，廣泛存在于節(jié)肢動物、線蟲綱動物及哺乳動物中。在幾乎所有脊椎動物中均存在miR-34家族（簡稱miR-34s）所包含的3個成員：miR-34a、miR-34b以及miR-34c。何琳博士課題組在之前的研究中證實miR-34s在被稱作“基因組守護者”的p53調(diào)控通路中發(fā)揮著不可忽視的作用。miR-34s的轉(zhuǎn)錄受到p53蛋白調(diào)節(jié)，并參與p53作用通路。由于近年來的一些研究發(fā)現(xiàn)p53信號途徑對細胞程序改編具有阻礙作用，抑制p53的功能將大大提高小鼠和人類多能干細胞的生產(chǎn)率。因此解析p53細胞網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機制成為了體細胞重編程的一個新研究方向。
在這篇文章中，研究人員證實miR-34s尤其是其成員miR-34a以p53依賴性方式參與了對體細胞重編程的調(diào)控。研究人員證實miR-34a缺陷小鼠體細胞重編程效率顯著提高，細胞動力學(xué)增強。不同于p53缺陷在提高重編程效率的同時導(dǎo)致生成的iPS細胞喪失了多潛能性，研究人員證實miR-34a基因敲除不僅可促進iPSC生成，且生成的iPSC細胞維持了自我更新或分化能力。進一步的分析表明miR-34a有可能是通過負調(diào)控多能性基因包括Nanog, Sox2和 Mycn （又稱作 N-Myc）而發(fā)揮重編程抑制效應(yīng)的。這一miR-34a誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后基因抑制效應(yīng)同樣還影響了iPS細胞的分化動力學(xué)。此外，研究人員還證實miR-34s的另外兩個家族成員miR-34b和miR-34c也對體細胞重編程顯示了與miR-34a相似的抑制效應(yīng)。這表明這三種miR-34s有可能在這一過程中發(fā)揮了協(xié)同效應(yīng)。生物通 www.ebiotrade.com
新研究揭示了一個在體細胞重編程中起重要調(diào)控作用的miR-34家族，從而為開發(fā)出新的iPS技術(shù)提供了新的研究方向。