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長江學者Nature子刊揭示細胞重編程路障
閱讀:373 發(fā)布時間:2013-7-24來自中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院的研究人員發(fā)現(xiàn),促凋亡蛋白PUMA作為p53的作用靶標參與抑制了體細胞重編程,抑制這一分子有可能提高體細胞重編程的效率。相關研究論文發(fā)表在7月22日的《自然通訊》(Nature Communications)雜志上。
特聘教授(長江學者)。擅長造血干細胞診治,在干細胞生物學和腫瘤干細胞項目研究方面取得顯著成績。近5年在雜志上發(fā)表20余篇期刊論文,均為SCI收錄,他人引用591次。
2006年日本京都大學的山中伸彌(Shinya Yamanaka)教授利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將四種轉(zhuǎn)錄因子導入已分化*的小鼠纖維母細胞中,將其重新編排變成性的類胚胎細胞,并將這些“返老還童”的重編排細胞命名為“誘導多能性干細胞”(iPS細胞)。iPS細胞和ES細胞功能類似,且具有超越ES細胞的優(yōu)勢,iPS細胞可以由體細胞生成,從而繞開了ES細胞研究一直面臨的倫理和法律等諸多障礙。山中伸彌因此成果而獲得了2012 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
盡管這一技術使得成體細胞“返老返童”為干細胞變?yōu)榭赡埽@示出廣闊的醫(yī)學應用前景。世界各地各種iPS細胞研究開展的熱火朝天,然而將其真正應用于臨床卻并不容易。科學人員長期受困于iPS細胞誘導效率低下、速度慢、組成復雜等障礙。對于體細胞重編程過程的潛在機制至今仍知之甚少。
近年來的一些研究發(fā)現(xiàn)p53信號途徑對細胞程序改編具有阻礙作用,抑制p53的功能將大大提高小鼠和人類多能干細胞的生產(chǎn)率。因此解析p53細胞網(wǎng)絡調(diào)控機制成為了體細胞重編程的一個新研究方向。p21Cdkn1a (p21)是p53的一個主要作用靶標,人們也證實了p53抑制iPS細胞生成至少部分是由于p21介導的細胞周期阻滯所導致。因此,科學家們一直致力于尋找調(diào)控這一重編程過程的其他p53作用靶標。
在這篇論文中,研究人員檢測了p53促凋亡介導因子PUMA相比p53信號通路中的p21,在體細胞重編程中所起的作用。利用缺失這些分子的小鼠品系,研究人員證實PUMA獨立于p21介導了p53對iPS細胞生成的抑制效應。相比于p21或p53缺失的iPS細胞,PUMA缺失iPS細胞中的DNA損傷及染色體不穩(wěn)定較少,由此使得細胞的生存率增高。
這些研究結(jié)果表明,PUMA有可能是抑制p53信號促使誘導多能干細胞生成的一個更理想的靶點,其對于開發(fā)新的iPS技術,推動將iPS細胞應用于臨床治療具有重要的意義。