新型技术轻松解决iPS转化问题

　　

生物通报道：干细胞技术可以说是继生物克隆技术、基因工程之后的第三大生物科学成就——先后有三位科学家因之而获得诺贝尔奖。目前供实验室研究用的人类干细胞有四种获得途径，其中近期最受关注的就是由成体细胞逆转获得。

这种诱导式多能性干细胞（iPS）技术如果能够在人类身上试验成功，那么就将回避长期以来围绕人类胚胎使用问题的政治和伦理争论，因此被认为是干细胞研究领域的一项重大突破。

但是经过这些年来，科学家们的全力研究，iPS技术还是存在一些令人无法回避的问题，譬如引发致癌基因活性的问题，譬如转化率的问题，譬如转化过程繁琐的问题，譬如组织特异性的问题。

近期来自斯坦福大学医学院心血管与放射医疗系，生物工程系等处的研究人员发文提出了一种不同于常用技术（基于病毒载体转化基因）的新方法（基于分子生物学操作），这种方法能快速，简便的将人类脂肪转化成多能干细胞，他们利用脂肪干细胞培育的iPS细胞通过了有关测试，它们能够分化成人体内的神经细胞、肌肉细胞以及肠上皮细胞等。此外，利用脂肪干细胞培养iPS细胞不需要饲养细胞，这无疑提高了其安全性。这一研究成果公布在2月的《Nature Methods》杂志上。

这是首次完成的不同方式重新编程细胞，这种方法的简便性，以及相对安全性能帮助研究人员获得FDA的批准，斯坦福大学Michael Longaker教授表示，“这种方法不仅安全，而且简单”，“这能帮助全球的实验室进行更为方便的干细胞研究，我们正在申请应用到临床的再生医学上。”

斯坦福大学的这种方法原理是利用所谓的微环（minicircles），即一半是由重新编程细胞（诱导人类脂肪细胞转化成多能干细胞）所需元素构成的DNA环。

这些微环重新编程载体由于只是由四种重新编程所需基因组成（另外添加了一个绿色荧光蛋白——用于追踪微环细胞），与和那些大型的，更常见的质粒不一样，这些微环不携带细菌DNA，这意味着它们携带进细胞的外源基因更少，而且这些微环基因的表达更好，更加小型也能帮助它们更容易进入细胞。另外由于这些微环遗失了细胞分裂的相关基因，因此不能复制，从而保证了稳定性，也更加适合用于医疗应用。

这项研究最初研究人员计划是利用这些细胞，治疗人类心脏疾病，文章的另一通讯作者Joseph Wu说，“想象一下，利用从心脏缺陷的家族成员中获得的脂肪或者皮肤细胞，重新编程成多能干细胞，然后诱导成心脏细胞，这比直接从患者心脏中提取样品组织，要更加容易和更加容易培养。”

（生物通：万纹）

原文摘要：

A nonviral minicircle vector for deriving human iPS cells

Owing to the risk of insertional mutagenesis, viral transduction has been increasingly replaced by nonviral methods to generate induced pluripotent stem cells (iPSCs). We report the use of 'minicircle' DNA, a vector type that is free of bacterial DNA and capable of high expression in cells, for this purpose. Here we use a single minicircle vector to generate transgene-free iPSCs from adult human adipose stem cells.