专访NIBS高绍荣：好知者不如乐之者

　　

生物通报道：古人有云：知之者不如好之者，好知者不如乐之者，兴趣看似飘渺虚幻，但确实具有神奇的内驱动作用，这一点在科学研究中多有前例。

来自北京生命科学研究所的著名干细胞研究学者高绍荣研究员就是一位以兴趣作为科学研究原动力的科学家，在去年，这位科学家与动物研究所的周琪研究员等分别首次利用iPS细胞(诱导多能干细胞)克隆出活体实验鼠，从而证实iPS细胞与胚胎干细胞一样具有全能性，这一成果入选了美国《时代周刊》评选的2009年全球十大生物医学进展，并且也为中国干细胞研究赢得了话语权。

不仅如此，今年高绍荣研究组还首次报道了利用核移植的方法从iPS细胞获得克隆小鼠的研究成果，并且近期在PNAS发表论文填补了原有卵母细胞蛋白表达图谱研究的空白，首次阐述了不同发育阶段小鼠卵母细胞的蛋白质组学特点，为进一步鉴定卵母细胞重编程因子打下基础。为了更深入了解这一研究成果，生物通编辑特联系了高绍荣研究员，就读者感兴趣的一些问题请教了他。

 
（高绍荣研究员）

突破原有研究现状

这篇最新的文章阐述了不同发育阶段小鼠卵母细胞的蛋白质组学特点，这对于目前已知的卵母细胞蛋白表达图谱为数不多这一研究现状而言，具有十分重要的意义，那么这项研究 到底是采用了哪些先进技术，或者说研究思路，突破了原有研究现状呢？

高绍荣研究员表示，“确实至今仅有非常少的研究报道卵母细胞的蛋白组成，我们的研究是基于至今虽然iPS研究异常火热，但是我们应该看到现在iPS效率十分低，并且建立的iPS细胞系之间多能性差异巨大，这从我们的四倍体互补实验可以看出只有少数iPS细胞系可以经四倍体囊胚注射获得iPS小鼠，最近美国哈佛大学的两个研究组分别在Nature和Nature Biotechnology报道iPS细胞具有其祖细胞的遗传记忆，虽然该研究有待于进一步证实，但也从一方面说明了iPS细胞的重编程可能有所欠缺，与iPS细胞相比，卵母细胞可以在很短的时间内比较彻底的重编程体细胞为具有全能性的克隆胚胎，并且可以从克隆胚胎建立具有完全多能性的核移植胚胎干细胞（NTES)，正是基于这方面的原因，科学家们才建议是否可以利用卵母细胞的重编程因子通过iPS的方法重编程体细胞得到多能性更好，诱导效率更高的iPS细胞”。

这一实验也许只能在中国完成

高绍荣研究组首次通过了半定量质谱的方法，经过大量的工作（从处于不同发育阶段即GV期（未成熟期),MII期（即通常用的成熟卵母细胞做体细胞克隆），和受精卵期，分别获得7000枚卵母细胞），从而在不同卵母细胞中分别鉴定出了2781， 2973, 2082种蛋白。这是迄今为止，从卵母细胞中鉴定的蛋白数目最多的报道，并且经过分析，我们发现了很多蛋白可能参与体细胞重编程，或者在胚胎发育过程中起重要作用，有待于进一步深入研究。 这一工作可能只有在中国可以完成，因为我们所具有世界一流的蛋白质谱仪，并且我们可以得到大量的实验材料，一次用上万枚卵母细胞进行实验这在国外是不可想象的。

除此之外，这项研究具体而言采用的是LTQ Obitrap 定量质谱技术，高绍荣研究员认为这一方法的优点在于可以对微量的蛋白进行分析。

哺乳动物卵母细胞发育中最丰富的蛋白质组研究

这项研究是迄今为止，在哺乳动物卵母细胞发育中最丰富的蛋白质组研究。卵母细胞和受精卵的蛋白质组研究对于受精过程DNA去甲基化和重编程的机理研究，并且对于促进特定转录因子介导的重编程即iPS的诱导效率都有深远的意义。

在这篇文章中，研究人员发现了在成熟的卵母细胞中比其他时期表达更多的转录因子和染色体重构因子。同时也发现了卵母细胞发育和受精所需要的许多营养物质和信号通路，为了解胚胎早期发育、体外培养卵母细胞和不孕不育的研究和治疗提供了一定的基础。

欲了解高绍荣研究员更多信息，请查看：
高绍荣研实验组主页：http://www.nibs.ac.cn/?act=view&id=418

（生物通：王蕾）

原文摘要：

Proteome of mouse oocytes at different developmental stages

The mammalian oocyte possesses powerful reprogramming factors, which can reprogram terminally differentiated germ cells (sperm) or somatic cells within a few cell cycles. Although it has been suggested that use of oocyte-derived transcripts may enhance the generation of induced pluripotent stem cells, the reprogramming factors in oocytes are undetermined, and even the identified proteins composition of oocytes is very limited. In the present study, 7,000 mouse oocytes at different developmental stages, including the germinal vesicle stage, the metaphase II (MII) stage, and the fertilized oocytes (zygotes), were collected. We successfully identified 2,781 proteins present in germinal vesicle oocytes, 2,973 proteins in MII oocytes, and 2,082 proteins in zygotes through semiquantitative MS analysis. Furthermore, the results of the bioinformatics analysis indicated that different protein compositions are correlated with oocyte characteristics at different developmental stages. For example, specific transcription factors and chromatin remodeling factors are more abundant in MII oocytes, which may be crucial for the epigenetic reprogramming of sperm or somatic nuclei. These results provided important knowledge to better understand the molecular mechanisms in early development and may improve the generation of induced pluripotent stem cells.

作者简介：

高绍荣 博士

北京生命科学研究所研究员

研究概述：

我们实验室工作主要集中在研究哺乳动物体细胞重编程(Reprogramming)的分子机理。我们主要通过体细胞核移植(SCNT)和在体细胞中过表达特定转录因子的方法(iPS)对分化的体细胞进行重编程从而获得多能干细胞。我们的长期目标是理解两种体细胞重编程方法是如何将处于高度分化的体细胞命运逆转。
近来，人们已经意识到胚胎干细胞的研究对于一些疾病的治愈具有美好的前景。我们已经成功建立起病人特异的iPS细胞系并且正在集中研究这些病人特异的iPS细胞系的应用前景。

因此，本实验室以后的工作主要集中在：
1、 研究体细胞重编程(Reprogramming)的分子机理，理解细胞分化与重编程的调控机制。
2、 建立病人特异诱导多能干细胞系并进行体外分化与功能的研究。