最后更新: 八月 17, 2026
诱导多能干细胞 (iPS) 有潜力转化为多种细胞类型和组织，用于药物测试和细胞替代疗法. 然而, 这 “食谱” 因为这种转换往往很复杂且难以实现. 德累斯顿再生治疗中心的研究人员 (CRTD) 在德累斯顿工业大学, 哈佛大学 (美国) 波恩大学发现了一种使用转录因子从 iPS 中快速、轻松地系统地提取数百种不同细胞的方法, 包括神经元, 结缔组织和血管细胞. 研究人员可以通过非营利组织 Addgene 使用这种转录因子来源. 结果现已发表在期刊上自然生物科技.
研究人员使用人类诱导多能干细胞 (iPS), 从结缔组织细胞重新编程为准胚胎状态. 原则, iPS细胞可用于获得各种分化细胞, 从神经元到血管细胞, 每个食谱都经过单独调整. “大多数分化方案非常费力且复杂. 不可能在单一培养物中以受控方式同时从 iPS 获得不同的细胞类型,” 教授解释说. 博士. 沃尔克·布斯坎普, 他在眼科诊所和波恩大学生命物理卓越集群的免疫感觉2卓越集群工作 (波尔) 以及德累斯顿工业大学的 CRTD.
与哈佛大学团队合作, 德累斯顿工业大学和波恩大学, 他的目标是用简单的程序代替复杂的程序 “食谱。” 使用大规模筛选过程, 研究人员总共发现 290 DNA 结合蛋白可快速有效地将干细胞重编程为靶细胞. 研究人员能够证明，在每种情况下，只需一个转录因子就足以衍生出分化的神经元, 结缔组织, 四天内从干细胞中提取血管和神经胶质细胞. 后者将神经元包裹为 “绝缘体。”
用于干细胞分化的基因交换机
使用自动化程序, 研究人员将各自转录因子和其他控制元件的 DNA 序列引入干细胞基因组中. 转录因子可以通过添加小分子来激活, 导致一些转基因干细胞转化为分化细胞. 然后就可以使用细胞标记来区分和自动分类干细胞和分化细胞. 研究人员随后调查了与干细胞相比，分化细胞中存在多少某种转录因子. “差异越大, 相应的转录因子对于 iPS 转化为分化细胞似乎越重要,” 布斯坎普解释道.
该团队使用这种方法总共测试了 1732 三种不同干细胞系的潜在转录因子. 研究人员发现了一种效果 290 导致 iPS 转化为分化细胞的不同转录因子. 这是新领域, 因为 iPS 编程的这个属性 241 所发现的转录因子中有哪些是以前未知的. 使用神经元的例子, 结缔组织, 血管和神经胶质细胞, 研究人员进行了各种测试，结果表明转化后的细胞在功能上与人体细胞非常相似.
结果为研究开辟了新的可能性
“已鉴定的转录因子的优点是它们能够特别快速、轻松地将 iPS 转化为体细胞，并且它们还可以用于形成更复杂的组织,” 布斯坎普说. 花了数周甚至数月的时间现在只需几天就能完成. 而不是昂贵且耗时的协议, 单个转录因子足以用于大规模筛选中鉴定的命中.
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