Nature子刊：iPS重大突破 诱导效率提升100倍

　　

生物通报道，Salk生物研究所基因表达研究实验室、意大利Brescia大学生物医药与生物技术研究院、西班牙巴塞罗那再生医学研究中心的科学家在iPS领域取得重大的研究突破，据悉，研究小组可成功地从人的一根头发提取iPS制造源细胞，通过该技术可产生大量的iPS细胞。相关成果公布在10月17号的Nature子刊Nature Biotechnology上。

 

iPS方法的原理是把小鼠的一种成体细胞进行逐渐分离，最后得出新的细胞形态。然后利用病毒载体将四种转录子的基因，即Oct4，Sox2，c-Myc，和Klf4导入正常小鼠细胞内。因为重组率只有千分之一，所以需要剔除无用的细胞。那些被选出的重组细胞被称为诱导式多能性干细胞（iPS），它们具有与胚胎干细胞具相同的特征。iPS的研究突破了伦理障碍无疑是干细胞研究领域最令人瞩目的方向。

但是，iPS仍旧有许多亟待解决的问题，比如说致瘤性、生产效率低下（转化的效率只有1/1000）等。因此，iPS从理论研究到临床应用的过程无疑受阻。还有很多的工作需要做。

 

研究者对小鼠的成纤维细胞、干细胞和肠细胞，以及人类的角质化细胞进行iPS生产实验，研究发现人类角质化细胞生产iPS的效率明显高于其他类型的细胞生产的效率（高100倍），至今角质化细胞诱导效率如此高的机理仍旧不明。

 

研究者从一根头发上分离人类角质化细胞，再通过慢病毒载体将4个转录银子基因，即Oct4、Sox2，c-Myc和Klf4导入角质化细胞中。经过基因重排，将角质化细胞转化成具有多能性的干细胞样细胞（iPS）。所生产的角质化细胞源的iPS细胞称为KiPS，这些KiPS细胞与人类胚胎干细胞没有明显的差异，具有典型的干细胞样特征。

 

研究者希望，这一成果可用于干细胞治疗领域，比如说从帕金森患者的头发分离角质化细胞，诱导成干细胞后再移植到患者脑部，有望修复大脑功能。

 

原文摘要：Efficient and rapid generation of induced pluripotent stem cells from human keratinocytes

 

【Abstract】

The utility of induced pluripotent stem (iPS) cells for investigating the molecular logic of pluripotency and for eventual clinical application is limited by the low efficiency of current methods for reprogramming. Here we show that reprogramming of juvenile human primary keratinocytes by retroviral transduction with OCT4, SOX2, KLF4 and c-MYC is at least 100-fold more efficient and twofold faster compared with reprogramming of human fibroblasts. Keratinocyte-derived iPS (KiPS) cells appear indistinguishable from human embryonic stem cells in colony morphology, growth properties, expression of pluripotency-associated transcription factors and surface markers, global gene expression profiles and differentiation potential in vitro and in vivo. To underscore the efficiency and practicability of this technology, we generated KiPS cells from single adult human hairs. Our findings provide an experimental model for investigating the bases of cellular reprogramming and highlight potential advantages of using keratinocytes to generate patient-specific iPS cells.