提高100倍！Sanger学院发表干细胞新技术

来自华中农业大学，英国桑格学院等处的研究人员再次改写诱导多能干细胞（iPS）的重新编程诱导效率，他们在原有转录因子中添加了另外两种调控因子，不仅将iPS重新编程效率提高了100倍！而且也有助于更快的获得更高质量的干细胞。这一研究成果公布在PNAS杂志上，Sanger研究院认为这项成果是他们在人类干细胞研究领域取得的最有潜力、最令人兴奋的结果。

　　

生物通报道：来自华中农业大学，英国桑格学院研究所（Wellcome Trust Sanger Institute）等处的研究人员再次改写诱导多能干细胞（iPS）的重新编程诱导效率，他们在原有转录因子中添加了另外两种调控因子，不仅将iPS重新编程效率提高了100倍！而且也有助于更快的获得更高质量的干细胞。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上，Sanger研究院认为这项成果是他们在人类干细胞研究领域取得的最有潜力、最令人兴奋的结果。

文章的通讯作者是桑格学院的Pentao Liu博士，他早年毕业于河南师范大学，并于中国科技大学获得硕士学位，2003年刘博士加入桑格学院，主要从事发育过程中转录调控方面的研究，曾发现了两个重要的转录因子：Bcl11a和Bcl11b。

2007年James Thomson研究组和Shinya Yamanaka研究组分别独立完成了首次利用人体表皮细胞制造出了类胚胎干细胞，自此iPS一炮走红，吸引了众人关注。但是这一方法仍然存在两个方面的重要无难题，其一是诱导效率问题，其二是安全性文章。

iPS细胞诱导获得的效率很低，大约万分之几到千分之几（2010年数据），为了解决这个问题，许多科学家们都进行了多方面尝试。在这篇文章中，研究人员通过在之前4个诱导因子的基础上，添加了另外两个细胞因子：维甲酸受体γ（RAR-γ）和肝受体同系物（Lrh-1），在4天时间内就获得了iPS细胞，而正常的四因子诱导需要7天时间。

维甲酸受体γ是维甲酸RAs受体的一种亚型——其它两种亚型分别是α和β，RA信号通路在胚胎的发育过程中起着很重要的作用，研究人员发现通过增强RA信号，比如RA受体的表达量，或者RA激动剂，能提高重编程的效率，相反，如果抑制这一通路，将会导致重编程效率下降。

在这一基础上，研究人员发现了RAR-γ和Lrh-1这两种因子在提高重编程效率，以及提高细胞生长速度方面的重要作用。刘博士表示，这项研究也证明了我们获得的iPS细胞与小鼠干细胞功能相同，这一方法将有助于科学家们更简单便捷的对人体细胞进行编程和重组，制造出用于人体细胞替代疗法的各种细胞类型。

原文摘要：

Rapid and efficient reprogramming of somatic cells to induced pluripotent stem cells by retinoic acid receptor gamma and liver receptor homolog 1

Somatic cells can be reprogrammed to induced pluripotent stem cells (iPSCs) by expressing four transcription factors: Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc. Here we report that enhancing RA signaling by expressing RA receptors (RARs) or by RA agonists profoundly promoted reprogramming, but inhibiting it using a RAR-α dominant-negative form completely blocked it. Coexpressing Rarg (RAR-γ) and Lrh-1 (liver receptor homologue 1; Nr5a2) with the four factors greatly accelerated reprogramming so that reprogramming of mouse embryonic fibroblast cells to ground-state iPSCs requires only 4 d induction of these six factors. The six-factor combination readily reprogrammed primary human neonatal and adult fibroblast cells to exogenous factor-independent iPSCs, which resembled ground-state mouse ES cells in growth properties, gene expression, and signaling dependency. Our findings demonstrate that signaling through RARs has critical roles in molecular reprogramming and that the synergistic interaction between Rarg and Lrh1 directs reprogramming toward ground-state pluripotency. The human iPSCs described here should facilitate functional analysis of the human genome.