原始細(xì)胞類型不影響iPS細(xì)胞向血液的分化
將細(xì)胞重編程為血細(xì)胞的有效性被認(rèn)為取決于原始細(xì)胞類型和重編程方法。CiRA的研究人員表明,這種假設(shè)實際上是表觀遺傳效應(yīng)的結(jié)果,這表明任何創(chuàng)始細(xì)胞和重編程方法都可用于血液生成。細(xì)胞重編程涉及將一種細(xì)胞類型制成另一種細(xì)胞類型。理論上,所有細(xì)胞都可以重新編程,但有證據(jù)表明原始細(xì)胞(創(chuàng)始細(xì)胞)會影響它可以重新編程的細(xì)胞類型。通常,建立者細(xì)胞易于從供體獲得,并且有四種類型之一:成纖維細(xì)胞,角質(zhì)形成細(xì)胞,外周和臍帶血,以及牙髓細(xì)胞。來自世界各地的實驗室使用不同的創(chuàng)始細(xì)胞制作了iPS細(xì)胞系。創(chuàng)始細(xì)胞的潛在影響對于再生醫(yī)學(xué)和其他醫(yī)學(xué)應(yīng)用是深遠(yuǎn)的,因為它們表明應(yīng)該基于所需的細(xì)胞類型選擇細(xì)胞系。
另一個也可能有助于iPS細(xì)胞系分化效率的因素是制備iPS細(xì)胞的方法。使用了許多方法,但最常見的是,CiRA的副教授Yoshinori Yoshida是“逆轉(zhuǎn)錄病毒,附加型質(zhì)粒和仙臺病毒”。
血液描述了一組不同的細(xì)胞,包括那些攜帶氧氣,治愈傷口和抵抗感染的細(xì)胞,臨床級血液的生產(chǎn)仍然是重新編程科學(xué)的主要目標(biāo)。一些科學(xué)家認(rèn)為,為了獲得造血細(xì)胞,最好的創(chuàng)始細(xì)胞是重合的造血細(xì)胞。為了研究創(chuàng)始細(xì)胞在細(xì)胞分化為造血細(xì)胞中的貢獻(xiàn),吉田實驗室研究了使用所有上述建立細(xì)胞和重編程方法制備的前所未有數(shù)量的iPS細(xì)胞系。。
有趣的是,該小組發(fā)現(xiàn)這些因素都沒有顯著影響。相反,他們顯示某些基因的表達(dá)和DNA甲基化是細(xì)胞系可以分化成造血譜系的效率的更好指標(biāo)。“我們發(fā)現(xiàn)IFG2基因標(biāo)志著對造血細(xì)胞進(jìn)行重編程的開始”,吉田實驗室的血液學(xué)家,新研究的第一作者M(jìn)asatoshi Nishizawa博士說。研究人員表明,生長激素IFG2或胰島素樣生長因子2的高表達(dá)表明iPS細(xì)胞開始轉(zhuǎn)化為造血細(xì)胞。即使IFG2本身與造血功能沒有直接關(guān)系,它的攝取也相應(yīng)于基因表達(dá)的增加。
盡管IFG2標(biāo)志著分化為造血譜系的開始,但是分化的完成由iPS細(xì)胞DNA的甲基化譜標(biāo)記。“DNA甲基化對細(xì)胞保持多能或分化有影響,”吉田副教授解釋說。分化的完成與重編程過程中較少異常的甲基化相關(guān)。與其他創(chuàng)始細(xì)胞相比,血液建立者細(xì)胞表現(xiàn)出更低的異常甲基化傾向,這可以解釋為什么過去科學(xué)家將創(chuàng)始細(xì)胞歸因于將iPS細(xì)胞分化為造血譜系的有效性。
這些發(fā)現(xiàn)揭示了可用于評估不同細(xì)胞系分化潛能的分子因子,這應(yīng)該加速iPS細(xì)胞進(jìn)入臨床應(yīng)用的進(jìn)程。Nishizawa希望這項工作可以作為評估細(xì)胞系用于制備其他細(xì)胞類型的基礎(chǔ)。“我認(rèn)為每種細(xì)胞類型都有自己特殊的模式,”他說。
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