北大汤富酬Cell Stem Cell点评重编程研究成果

　　

生物通报道： 将体细胞重编程为诱导多能干细胞的iPS技术有着广阔的应用前景。但目前人们对iPS体细胞重编程的分子机制还知之甚少。这主要是因为目前iPS重编程的效率比较低，得到的细胞存在很大的异质性。

北京大学生物动态光学成像中心BIOPIC的研究员汤富酬和助理研究员文路在Cell Stem Cell杂志上发表评论性文章，介绍了人们绘制重编程分子路线图所取得的新进展。

成纤维细胞是iPS重编程中最常用的体细胞，它们属于典型的间充质细胞，而iPSC表达上皮细胞的标志。从某种意义上说，重编程就是间充质细胞向上皮细胞转化的过程（MET）。为了深入理解这一过程，有研究者用质谱流式细胞分析（mass cytometry）进行了高通量的单细胞分析。

他们选取了三个不同的成纤维细胞重编程系统，在重编程过程中同时检测了多能性、细胞分化、细胞周期状态和信号传导的相关指标，并在此基础上建立了持续的分子路线图。

这三个体系表现出一系列共同的重编程标志性事件。在重编程早期，Oct4^highKlf4^high细胞转化为CD73^highCD104^highCD54^low的部分重编程状态。在这些中间状态的细胞群体中，Ki67^low细胞退回到类似MEF的表型，但Ki67^high细胞继续沿着MET路径前进，并随后分为两种不同的群体：类似ESC的Nanog^highSox2^highCD54^high群体，和类似中内胚层的Nanog^lowSox2^lowLin28^highCD24^highPDGFR-α^high群体。

此外，细胞重编程研究Project Grandiose之前也以两篇Nature三篇Nature子刊的形式，为人们展示了详细的iPS重编程路线图，揭示了体细胞重编程达到不同多能状态的路径，包括一种新发现的F-class状态。（延伸阅读：两篇Nature三篇子刊：细胞重编程的那些事）

汤富酬研究员简介：

2003年在北京大学获理学博士学位，2004－2010年，英国剑桥大学Gurdon研究所博士后，2010年至今在北京大学生物动态光学成像中心任研究员。主要围绕哺乳动物早期胚胎发育，研究胚胎干细胞和上胚层干细胞的自我更新能力和多能性调控的分子机理，特别是表观遗传学调控机理，以及相关的原始生殖细胞发育过程中的表观遗传学重编程机理。利用本实验室发展的单细胞microRNA表达谱分析技术、基于深度测序的单细胞数字转录组分析技术、单细胞基因分型技术、以及染色体免疫共沉淀-深度测序技术、小鼠胚胎显微操作技术深入分析多能性干细胞的动态基因表达网络和表观遗传学调控。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Charting a Map through the Cellular Reprogramming Landscape