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通过重组蛋白诱导iPS细胞——ProteomTech公司朱勇博士答生物谷记者问

来源:生物谷 2009-04-26 13:55

近日,美国Scripps研究所、ProteomTech公司和德国马克斯普朗克分子生物医学研究所等机构的科研人员成功地利用重组蛋白诱导体细胞生成多能干细胞,研究论文发表在4月23日的期刊Cell Stem Cell上面,这是科学家首次利用蛋白类物质成功诱导iPS细胞。生物谷记者在第一时间联系到研究小组成员之一,ProteomTech公司朱勇博士给大家解答这项最新技术的有关问题。

生物谷:通过重组蛋白诱导的iPS是否能长时间保持干细胞特性?

朱勇:通过重组蛋白诱导的iPS(简称piPS)如果培养条件正确,可在体外长期传代并保持干细胞特性。在本篇论文中,piPS在体外培养了30代后,依然保持干细胞的形态和特性。但同基因诱导的iPS和胚胎干细胞一样,piPS细胞的培养条件应严格控制,否则会分化成不同类型的细胞。

生物谷:用重组蛋白诱导的iPS是否具有癌变风险?

朱勇:四个转录因子中,Klf4和c-myc有致癌的倾向。与基因诱导的iPS细胞不同,piPS一旦诱导成功,就不再需要添加4个蛋白,也就消除了致癌的因素,因此piPS衍生的细胞治疗手段的癌变风险比基因诱导的iPS大大降低。

生物谷:已经有报道成功利用单基因诱导iPS,您这次是用的四个基因重组蛋白,你们是否进行过单基因蛋白诱导实验?

朱勇:单基因诱导iPS的实验中用的体细胞比较特殊,它已经内源性表达其它两个基因,所以单基因诱导iPS不适用于所有细胞。在我们这篇论文中,只用三个蛋白也可以获得iPS。我们现在的一个研究方向是用小分子化合物取代其中的几个蛋白,将来也许用一个蛋白就可以诱导成功。

生物谷:您实验用的重组蛋白是在原核生物中表达的,这样的蛋白质是不是和在真核细胞中表达的蛋白质有些差异?会不会影响诱导效果?

朱勇:细菌表达的重组蛋白与真核细胞中表达的蛋白相比最大的区别是缺乏翻译后修饰,如糖基化、磷酸化等。但大部分转录因子都没有糖基化,而磷酸化可以在蛋白进入细胞后完成,因此原核生物表达并不会影响这几个蛋白的功能,更不会影响诱导效果。

生物谷:相比用遗传物质诱导干细胞,重组蛋白诱导技术在实际操作过程中有什么优点?

朱勇:重组蛋白诱导技术简单易行,只需在细胞培养液中加入蛋白即可,避免了遗传物质诱导过程中的基因转染、病毒操作和最近兴起的从基因组中清除外源基因等过程。

生物谷:iPSCs离产业化还有多远?这项技术在产业化过程中最需要解决的是什么问题?

朱勇:尽管我们解决了一个关键问题,iPSCs距离产业化还有相当长的路要走。诱导产生iPSC只是第一步,若要将来在临床上应用,还需要打通从iPSC在体外分化成各种体细胞的所有途径。我认为,这项技术在产业化过程中最需要解决的是以下几个问题:

1.大幅度提高诱导iPSC的效率。
2.建立符合cGMP标准的iPSC培养条件。
3.精确分离iPSC和iPSC衍生的不同类型的体细胞。
4.对iPSC和iPSC衍生细胞具有快速动态的分子监测手段。

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