近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員Ralf Jauch課題組建立了一種人工進(jìn)化重編程轉(zhuǎn)錄因子的篩選平臺(tái)，以促進(jìn)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的生成。
體細(xì)胞重編程技術(shù)可為再生醫(yī)學(xué)提供充足細(xì)胞來(lái)源，在研究與醫(yī)療領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景，但重編程的誘導(dǎo)效率有待進(jìn)一步提高。Ralf Jauch 課題組將蛋白質(zhì)工程和細(xì)胞重編程結(jié)合，設(shè)計(jì)并篩選出功能增強(qiáng)的、可加速體細(xì)胞重編程的蛋白因子。
該研究在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出來(lái)自皮膚、血液或尿液等不同組織的體細(xì)胞，在這些體細(xì)胞中引入分子開(kāi)關(guān)以打開(kāi)或關(guān)閉重編程相關(guān)基因，可將這些細(xì)胞重新編程到多能性狀態(tài)。該課題組以往發(fā)表的文章展示了如何操縱這些轉(zhuǎn)錄因子開(kāi)關(guān)分子來(lái)改善甚至開(kāi)關(guān)其重編程功能。在這項(xiàng)新研究中，研究人員在這些分子的關(guān)鍵位點(diǎn)引入隨機(jī)化突變，生成由數(shù)千個(gè)突變轉(zhuǎn)錄因子組成的文庫(kù)。這些突變文庫(kù)被引入到細(xì)胞中，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)選擇出比野生型轉(zhuǎn)錄因子更快、更有效地誘導(dǎo)多能性的突變體。利用這種方法，研究人員發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種人工進(jìn)化和增強(qiáng)的重編程因子。這些轉(zhuǎn)錄因子比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄因子在誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程上表現(xiàn)更加優(yōu)異。該研究開(kāi)發(fā)出一種增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子功能的新技術(shù)，為提高體細(xì)胞重編程效率提供了新途徑。課題組計(jì)劃進(jìn)一步開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞之間的直接相互轉(zhuǎn)化，并將這些細(xì)胞應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Stem Cell Reports上，博士研究生Veeramohan Veerapandian為第一作者。該研究得到了中科院、科技部、廣東省、國(guó)家自然科學(xué)基金委等的資助。
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