同济大学高绍荣教授应邀发表最新综述：体细胞重编程十年重大进展

　　

生物通报道：来自同济大学生命科学与技术学院的高绍荣教授应邀发表了题为“Epigenetic regulation of somatic cell reprogramming”的综述文章，系统探讨了这十年来iPS细胞重编程领域中体细胞重编程机制研究的重大进展。

这一综述发表在生物学权威期刊《Current Opinion》系列著名杂志《Current Opinion in Genetics & Development》上，高绍荣教授在干细胞研究中屡获突破，曾首次利用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，更多详细内容请看专访NIBS高绍荣：好知者不如乐之者。这篇综述由课题组王译萱副教授、学院直博二年级学生毕焱以及高绍荣教授共同执笔完成。

体细胞重编程，即将分化的体细胞的表观记忆抹去，使其回到胚胎来源细胞的状态，具有多向或定向分化潜能，因此体细胞重编程也是表观修饰的重编程。2006年日本科学家Yamanaka建立的iPS技术通过在体外培养的体细胞中导入关键转录因子（重编程因子），成功将体细胞诱导至多能干细胞状态，因而大大降低了重编程技术的难度，并使得重编程机制的系统研究成为可能。

在过去的10年中，解析重编程过程的多项研究发现，重编程过程中的不同阶段，这些关键的重编程因子都需要包括组蛋白修饰酶、核小体重塑因子或DNA修饰酶在内的表观遗传修饰因子的协同作用来保证重编程的成功进行。

在这篇综述中，作者主要从组蛋白修饰及相关修饰酶系统对重编程的影响、组蛋白变体对重编程的影响、DNA甲基化/去甲基化修饰与重编程的关系以及表观遗传修饰对iPS细胞质量的影响这四个方面对过去10年中iPS重编程领域机制研究成果进行了系统总结及深入讨论。

此外，近期高教授研究组还与同济大学附属第一妇婴保健院生殖中心的研究人员合作，首次报道了由ZP2、ZP3双杂合突变导致女性不育的病例，并通过动物及细胞模型阐明了其致病机制，而且这一患者经过干预，最终成功受孕并产下健康男婴。

这篇文章报道，同济大学附属第一妇婴保健院辅助生殖中心在临床诊疗过程中，发现一女性患者多年未能自然受孕，患者卵子在体外受精后发生多精受精。进一步的研究发现，患者卵母细胞的透明带极薄或完全缺失。

研究人员经Sanger测序，证实患者同时存在ZP2和ZP3两个基因的杂合突变。其中，ZP2发生 NM_003460.2:c.2092C>T 点突变，ZP3发生 NM_001110354.1:c.1045_1046insT 移码突变。患者父亲ZP2、ZP3的突变情况与患者本人相同，而患者母亲只存在ZP3的杂合突变。由此研究人员推测该ZP2的点突变以及ZP3的移码突变，将导致ZP2蛋白和ZP3蛋白的提前终止，致使ZP蛋白缺失跨膜结构域，而不能分泌到细胞外。

随后研究人员构建了对应位点的点突变小鼠模型。在小鼠模型中，Zp2+/mut或Zp3+/mut雌鼠的卵母细胞透明带为正常卵母细胞透明带的一半，但是雌鼠是可育的，这与患者母亲的表型一致；Zp2mut/mut或Zp3mut/mut纯合突变雌鼠的卵母细胞透明带完全缺失，雌鼠不育，雄鼠可育；ZP2+/mut&ZP3+/mut双杂合突变雌鼠的卵母细胞中，一些完全缺失透明带，一些仅有极薄的透明带，在体内或体外受精后均会造成多精受精，引起雌鼠不育，这与患者的表型一致。此外，双杂合突变雄鼠是可育的，这与患者父亲表型一致。

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原文标题：
         
Epigenetic regulation of somatic cell reprogramming