诱导性多能干细胞(Induced pluripotent stem cells, iPS cells),是被重新编程从而进入一个类似胚胎干细胞(embryonic stem cells, ES cells)状态的成年细胞。在外观上与胚胎干细胞无差别。这两种细胞都是多能的——它们能在体内形成任何组织。那么两者是否完全相同呢?
威斯康星大学麦迪逊分校医学和公共卫生学院的教授Su-Chun Zhang及其同事在实验室条件下对比了这两种多能细胞形成人类神经元的能力,发现iPS细胞比对应的ES细胞的分化效率明显较低。而且,去年有研究者也报道了这两种细胞基因表达的差异性。由此可见,两者并非完全相同。
以往研究者使用的iPS和ES细胞来源不同,这样得出的实验结果可信度不高。因此,波士顿麻省综合医院的Konrad Hochedlinger等用同一DNA衍生iPS细胞和ES细胞。结果发现iPS细胞插入嵌合子小鼠中的有效性低于ES细胞。他们对比两个细胞的全基因组表达模式时,发现12号染色体长臂DNA有一个小的延伸,表示基因活性有显著差异。在这个区域内有microRNAs,它在ES细胞内始终活化,而在iPS细胞中则沉默。这个发现增加了人iPS细胞携带类似沉默序列的可能性,因为类似沉默序列可使iPS细胞的分化效率低于ES细胞。
iPS细胞在建立疾病模型、药物筛选等方面发挥重要作用,但目前仍然需要进行一些研究从而制造出理想的iPS细胞,应用于人类。因此,Hochedlinger小组开始关注人ES细胞和iPS,以期找到在小鼠中发现的这些基因活性模式。
(参考网页:http://www.nature.com/news/2010/100331/full/464663a.html)