批驳iPS非全能性成果：因子不同 结果不同

去年的一项iPS研究成果表明，iPS细胞存在与胚胎干细胞不同的分子差异，而近期一个研究组提出不同的观点，他们发现在将成熟体细胞诱导成干细胞的过程中，转录因子水平不同会极大的影响获得iPS细胞的质量。相关成果公布在今天的Cell Stem Cell杂志上。

　　

生物通报道：去年的一项iPS研究成果表明，iPS细胞存在与胚胎干细胞不同的分子差异，不具有全能性，不能产生成熟小鼠，而近期由著名的干细胞研究专家Rudolf Jaenisch教授领导的研究组发表了题为“Reprogramming Factor Stoichiometry Influences the Epigenetic State and Biological Properties of Induced Pluripotent Stem Cells”的文章，提出不同的观点，他们发现在将成熟体细胞诱导成干细胞的过程中，转录因子水平不同会极大的影响获得iPS细胞的质量，这无疑解释了目前iPS研究领域中，为何会出现参差不齐的研究结果。相关成果公布在Cell Stem Cell杂志上。

文章的通讯作者，Jaenisch教授认为，“这一结论令我非常惊讶”，“我们从来没有想过这些因子会造成这样的差异，但是事实上却证明它们确实影响了iPS细胞的质量”。Jaenisch教授在在干细胞领域可谓是人尽皆知，他在一系列领域都做出了有影响的工作，包括基因敲除小鼠、表观遗传学研究、核移植、iPS等，并将这些领域的几乎所有的重要问题都解决。

多能干细胞(Pluripotent stem cell，Ps)是当前干细胞研究的热点和焦点。2006年，美国和日本科学家发现，应用人和鼠的正常皮肤细胞，导入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四种基因，即可由正常体细胞转化成多能干细胞。这种基因诱导而产生的多能干细胞称为诱导多能干细胞(iPs)，除了皮肤细胞，其他体细胞也可以产生iPS细胞。

自iPS细胞被发现之后，不少研究人员纷纷报道采用不同的方法，获得了不同效率和质量的iPS细胞。虽然研究表明iPS细胞能执行胚胎干细胞的所有发育检测功能，但是近期也有报道称，这两者间存在分子差异，会影响细胞发育，这些发现令iPS研究蒙上了一层阴影。

比如去年一项由哈佛干细胞研究院等处完成的研究指出了小鼠ES和iPS细胞存在miRNA表达，以及发育潜力方面的一些差异。这篇高引用数的文章发现iPS细胞在中途会停止发育，不能形成成熟小鼠，这更加引发了人们对于iPS细胞的质疑。

但Jaenisch教授研究组并未放弃，他们重复了这一实验，改变了其中的一些细节，包括插入到DNA片段中的重编程因子的顺序，令人惊讶的是，他们发现这些小改动竟然产生了大作用：有更多的体细胞转变成了高质量iPS细胞。

文章的第一作者，Jaenisch实验室研究生Bryce Carey说，“我们尝试通过实验，证明重编程过程并非之前所想的那样，我们能高效率的分离得到这些具有与胚胎干细胞相同发育潜力的iPS细胞”，“很多时候，这些参数很难控制，因此2006年山中伸弥研究组的iPS重编程方法依然是最常用的方法，但需要提醒的是，还要注意到其中也有内在的局限性。我们认为要恢复细胞的高质量并无例外。”

（生物通：张迪）

原文摘要：

Reprogramming Factor Stoichiometry Influences the Epigenetic State and Biological Properties of Induced Pluripotent Stem Cells

Summary
We compared two genetically highly defined transgenic systems to identify parameters affecting reprogramming of somatic cells to a pluripotent state. Our results demonstrate that the level and stoichiometry of reprogramming factors during the reprogramming process strongly influence the resulting pluripotency of iPS cells. High expression of Oct4 and Klf4 combined with lower expression of c-Myc and Sox2 produced iPS cells that efficiently generated all-iPSC mice by tetraploid (4n) complementation, maintained normal imprinting at the Dlk1-Dio3 locus, and did not create mice with tumors. Loss of imprinting (LOI) at the Dlk1-Dio3 locus did not strictly correlate with reduced pluripotency though the efficiency of generating all-iPSC mice was diminished. Our data indicate that stoichiometry of reprogramming factors can influence epigenetic and biological properties of iPS cells. This concept complicates efforts to define a generic epigenetic state of iPSCs and ESCs and should be considered when comparing different iPS and ES cell lines.