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體細(xì)胞重編程效率低？原來(lái)有miRNAs在作怪
閱讀：698 發(fā)布時(shí)間：2011-10-25摘要： 近日來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的研究人員揭示了一個(gè)在體細(xì)胞重編程過(guò)程中扮演重要角色的miRNA家族，并證實(shí)抑制這一miRNA家族可大大提高iPS細(xì)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(xì)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(bào)道 2006年日本科學(xué)家山中申彌利用病毒載體將四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-myc）的組合轉(zhuǎn)入分化的體細(xì)胞中，使其重編程而得到了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞類型——誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）。這種通過(guò)將*分化的體細(xì)胞重編程，不經(jīng)胚胎階段而直接逆轉(zhuǎn)至多能干細(xì)胞狀態(tài)的iPS 細(xì)胞被科學(xué)家們視為zui有希望運(yùn)用到再生醫(yī)學(xué)及新藥開(kāi)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(lái)了新希望。
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盡管近年來(lái)iPS技術(shù)不斷取得發(fā)展，各種改良技術(shù)時(shí)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(wèn)題。成為了iPS臨床轉(zhuǎn)化的重要障礙之一。解析體細(xì)胞重編程過(guò)程中的分子調(diào)控機(jī)制，開(kāi)發(fā)出安全的iPS技術(shù)成為了近年來(lái)干細(xì)胞領(lǐng)域研究人員的熱點(diǎn)。
近日來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的研究人員揭示了一個(gè)在體細(xì)胞重編程過(guò)程中扮演重要角色的miRNA家族，并證實(shí)抑制這一miRNA家族可大大提高iPS細(xì)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(xì)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(jìn)入紐約冷泉港實(shí)驗(yàn)室開(kāi)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(xì)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(duì)miRNA在腫瘤形成與治療中的作用研究做出的重要貢獻(xiàn)而獲得了美國(guó)麥克阿瑟基金會(huì)“天才獎(jiǎng)”。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(jiǎng)項(xiàng)的華人女科學(xué)家。生物通 www.ebiotrade.com
miR--34是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的進(jìn)化中高度保守的一類miRNA家族，廣泛存在于節(jié)肢動(dòng)物、線蟲(chóng)綱動(dòng)物及哺乳動(dòng)物中。在幾乎所有脊椎動(dòng)物中均存在miR-34家族（簡(jiǎn)稱miR-34s）所包含的3個(gè)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(shí)miR-34s在被稱作“基因組守護(hù)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(lái)的一些研究發(fā)現(xiàn)p53信號(hào)途徑對(duì)細(xì)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(xì)胞的生產(chǎn)率。因此解析p53細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制成為了體細(xì)胞重編程的一個(gè)新研究方向。
在這篇文章中，研究人員證實(shí)miR-34s尤其是其成員miR-34a以p53依賴性方式參與了對(duì)體細(xì)胞重編程的調(diào)控。研究人員證實(shí)miR-34a缺陷小鼠體細(xì)胞重編程效率顯著提高，細(xì)胞動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)。不同于p53缺陷在提高重編程效率的同時(shí)導(dǎo)致生成的iPS細(xì)胞喪失了多潛能性，研究人員證實(shí)miR-34a基因敲除不僅可促進(jìn)iPSC生成，且生成的iPSC細(xì)胞維持了自我更新或分化能力。進(jìn)一步的分析表明miR-34a有可能是通過(guò)負(fù)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(xì)胞的分化動(dòng)力學(xué)。此外，研究人員還證實(shí)miR-34s的另外兩個(gè)家族成員miR-34b和miR-34c也對(duì)體細(xì)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(guò)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(gè)在體細(xì)胞重編程中起重要調(diào)控作用的miR-34家族，從而為開(kāi)發(fā)出新的iPS技術(shù)提供了新的研究方向。