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iPS工具帮你逆转细胞的时钟
时间:2014-01-02 13:01:57  作者:网站编辑  来源:生物通
自山中伸弥诱导出第一个iPSC(诱导多能干细胞)以来,已经过去了七年。2012年,这一成果为他赢得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。

    自山中伸弥诱导出第一个iPSC(诱导多能干细胞)以来,已经过去了七年。2012年,这一成果为他赢得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。
    人们一般通过诱导一些转录因子(最常用的是Oct4、Klf4、Sox2、c-Myc或OKSM),将已分化的细胞转化为iPSC。这一技术已经渗透到了生命科学的各个领域,研究者们在此基础上寻找致病基因、进行药物研发和开发细胞疗法。现在,市面上已经有各种各样的工具,可以大大简化和促进iPS过程。
     山中伸弥最初是利用逆转录病毒载体,对细胞进行重编程。如今,商业化的逆转录病毒编程载体已经非常常见。EMD Millipore公司的STEMCCA重编程试剂盒,采用慢病毒作为载体。慢病毒是逆转录病毒的一个亚类,也能够整合到宿主的基因组。该产品有多种形式可选,例如基础型或doxycycline诱导型,floxed或Cre剪切型。据该公司的产品经理Nick Asbrock介绍,即使是传统难以处理的细胞(如外周血细胞),STEMCCA重编程试剂盒也能够胜任。
    “每个重编程试剂盒都有利有弊,”Asbrock说。“我们的试剂盒虽然属于基因组整合产品,但非常有效,重现性很好,而且可切割。”
    最近,EMD Millipore公司还发布了可渗透进入细胞的Cre重组酶(TAT-Cre)。这种酶无需表达,可以直接添入细胞。该产品与floxed STEMCCA试剂盒配对使用,能为用户去除宿主基因组中的iPSC转基因,避免了额外的转染或病毒感染步骤。
    一些研究者担心转基因会在宿主基因组引起意外改变,希望在重编程中避免基因的整合。此外,有些重编程因子可能致癌。如果要将细胞用于临床,基因整合肯定是不可行的。
    Life Technologies公司的CytoTune?-iPS重编程试剂盒,利用仙台RNA病毒,可以做到“在细胞中不留痕迹,”该公司的Uma Lakshmipathy说。Life Technologies公司最近发布的新版CytoTune2.0试剂盒,大大提高了重编程效率,加快了病毒的清除。(Life Tech 2.0版细胞重编程试剂盒上市)据介绍,新版与旧版的主要区别在于,旧版试剂盒的各个因子位于不同的载体上,而新版试剂盒中Klf4、Oct4和Sox2的表达组件在一个载体上,c-Myc和Klf4在另一个载体上。
    此外,Life Technologies公司还提供非病毒的DNA质粒载体,包括Episomal iPSC重编程载体(OKSM+Lin28+Nanog)和Epi5? Episomal iPSC重编程试剂盒(OKSM+Lin28)。(Life Tech推出一系列干细胞新品)
    Stemgent公司提供的重编程试剂,以合成的mRNA为基础。这一产品的优势在于,既不是病毒载体,也不整合到基因组,Stemgent公司的研发主管Brad Hamilton介绍到。但是,由于细胞无法保留这些RNA,需要通过转染反复将其引入细胞。不过,现在公司已经大大简化了这一过程。
    Stemgent公司的新miRNA Booster技术,利用microRNA对mRNA的效果进行补充。这些microRNA能够上调多能性因子,下调分化性因子。这一技术大大简少了整个重编程系统所需的转染步骤。“我们以miRNA、StemfectRNA转染试剂盒、(BD)Matrigel为基础,建立了新的重编程方案,能够减少日常工作量,降低转染次数,节约时间,生成无需整合的人类iPS细胞克隆。”
    小分子可以帮你提高细胞重编程的效率,EMD Millipore公司、Stemgent公司、Tocris Bioscience公司都提供这样的产品。这些分子主要负责打开染色质,不过有时它们也能够替代特定的重编程因子。举例来说,Stemgent公司的Stemolecule? ALK5 Inhibito就能够取代Sox2。
    在通常情况下,细胞重编程至少需要一个转录因子。不过今年夏天,北京大学的研究人员首次展示,只需要七种小分子就可以生成小鼠的iPSC(他们将其称为CiPS),整个系统无需核酸参与。

关键字:iPS工具,细胞
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