通过四倍体补偿实验证明iPS细胞具有发育全能性

2011年01月24日14:36 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号：T|T
关键词： 2010科学发展报告 2010 科学发展报告 中国科学院院士 

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中国科学院动物研究所周琪研究组和上海交通大学的曾凡一研究组在《2010科学发展报告》上共同发表了题为“通过四倍体补偿实验证明iPS细胞具有发育全能性”的文章，对这项由两个研究组合作完成的新成果作了较为详细的阐述。

文章首先对iPS细胞及其研究作了简要介绍。iPS细胞全称为诱导多能干细胞，不仅为细胞重编程机制的研究提供了研究模型，更有望成为实施再生医学和细胞治疗的重要细胞来源。而“iPS细胞是否具有同胚胎干细胞一样的全能性”则一直是困扰着科学家的问题。

文章随后重点介绍了两个研究组合作完成的这项实验。在利用山中伸弥4因子感染小鼠胚胎成纤维细胞后，研究人员分别于第14天、20天和36天时挑取iPS细胞克隆，实验中共获得了37株遗传背景为B6D2F1和C57 Χ129S2的稳定的iPS细胞系。检测表明，iPS细胞能够表达多能性标志蛋白。

为验证iPS细胞的全能性，该研究进行了四倍体囊胚补偿实验。iPS细胞在注射入四倍体CD-1囊胚后，成功产生了发育到期的iPS小鼠。通过对多种标志基因的检测表明，iPS小鼠确实来源于IP14D-1细胞系，与CD-1小鼠不同种系。将iPS小鼠与CD-1小鼠交配后，iPS小鼠能够得到形态正常、无发育迟滞的成活后代。这更进一步证实了iPS小鼠具有正常的发育能力和繁殖能力，以及iPS细胞的多能性。

对能够产生iPS小鼠或2N-生殖嵴嵌合小鼠的iPS细胞系进行全基因表达分析，结果显示iPS细胞具有与ES细胞相同的基因表达模式，从而通过了对于全能性的黄金标准的验证。

最后作者总结指出，此项研究解开了自iPS细胞出现以来一直困扰着研究人员的关于其全能性的疑惑，其所蕴含的科学意义将能在未来转化成为再生医学发展的一大步。（摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2010科学发展报告》）

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