沉默逆转录病毒以唤醒细胞潜能

胚胎干细胞具有分化为人体内任何类型细胞的潜力。但是一旦分化，新铸造的体细胞将以这种特定的细胞类型存活到剩下的日子，并且再也没有分化的能力。大概理论就这样了。

在上周《细胞报告》上发表的一项研究中，筑波大学研究人员领导的一个研究小组描述了一种新发现的蛋白质如何帮助释放体细胞的潜能，使其变得多能。

几十年来，研究人员已经意识到能够从人体中提取任何细胞并对其进行重新编程，使其具有胚胎干细胞特性的巨大潜力。从理论上讲，这并不是那么牵强-毕竟，几乎我们所有的细胞都包含相同的遗传蓝图，正是这种蓝图的解释方式使某些细胞可以形成心脏，而其他细胞则可以产生脊髓。此过程的关键是表观遗传变化，这是确定解释蓝图的哪个部分的修改，即通过打开或关闭基因。到目前为止，研究人员已经发现了几种不同的方法来生成这些诱导性多能干细胞(iPSC)，但大多数方法取决于四种蛋白质的表达，即OCT4，SOX2，KLF4和c-MYC。生产通过与特定表观遗传变化相关的重编程的不同阶段进行。

该研究的主要作者Phuong Linh Bui解释说：“ 重编程过程中最重要的步骤之一是沉默人类基因组中的逆转录病毒，这具有诱发肿瘤形成的习惯。” “逆转录病毒沉默对于生产高质量iPSC至关重要，因为它表明细胞正在经历适当的表观遗传学变化，但确切地说，何时发生这种情况在重编程期间以及控制沉默的机制还是个谜。”

为了更好地理解逆转录病毒沉默，研究人员使用了基于仙台病毒的系统，该系统能够在宿主细胞胞质内表达四种重编程蛋白并生成部分重编程的iPSC，从而使研究人员可以在整个过程的各个阶段检查特定的表观遗传变化。

“我们发现逆转录病毒沉默发生在重编程过程的较早阶段，即在多能性发展之前，并且不需要KLF4，”共同主要作者Ken Nishimura说。“然后我们检查了沉默的原病毒在沉默发生的引物结合位点上结合的蛋白质，并鉴定出一种新型的沉默成分，称为TAF-Iα。敲除或过度表达TAF-Iα分别导致逆转录病毒沉默的减弱或增强，提示它在重编程过程中在逆转录病毒沉默中起着重要作用。”

通过对重编程过程有了更好的了解，研究人员离生产用于再生医学和干细胞治疗等领域的高质量iPSC尚近一步。

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