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近年來越來越多的研究者們相信,源自不同組織的多能干細胞對自己身世有一種“表觀遺傳學記憶”,這種記憶會顯著影響誘導多能細胞(iPSC)的分化。不過一項研究對此提出了挑戰。這項研究表明,來源于不同組織的iPSC對重編程同樣敏感。
科學家開發的誘導多能干細胞技術(iPS),可以將成熟細胞重編程為多能細胞,使其回到類似干細胞的狀態。這些iPSC可以在體外大量增殖,還能分化為特定的細胞類型(比如心臟、肝臟或神經細胞),在疾病模擬、藥物篩選和細胞治療中有著巨大的應用前景,被人們視為細胞療法的新希望。
皮膚成纖維細胞和血細胞都可以用來生成iPSC。但人們還不清楚不同來源的iPSC是不是*等同,原來的組織類型會不會影響它們的分化過程。為了解決這些問題,研究人員全面比較了源自皮膚和源自血液的iPSC,包括基因表達、DNA甲基化、自發分化能力和誘導分化能力。
如果iPSC確實具有所謂的“表觀遺傳學記憶”,那么與源自于皮膚的iPSC相比,源自于血細胞的iPSC會更容易分化為血細胞。然而這項研究得到了相當明確的結果:當細胞被*重編程時,它們的來源并沒有造成什么差異。很明顯,源自于不同細胞類型的多能干細胞是*等同的。
不過令人驚訝的是,來自不同個體的iPSC表現出了顯著的差異。可以說,供體的基因型塑造了這些干細胞的分化行為。在干細胞分化過程中,基因決定的個體差異非常普遍。這意味著研究人員們需要從不同供體那里收集多樣性足夠大的樣本,才能對疾病相關基因型的功能意義有一個可靠的了解。
看到這里你也許會問,iPSC具有“表觀遺傳學記憶”的說法是如何形成的呢?2014年12月,科學家們雜志上發表文章指出,來自成體細胞的人類干細胞會“記得”它們曾經的身份,傾向于再次成為那樣的細胞。也就是說,要幫助乳腺癌患者進行組織再生較適合一開始就選乳腺細胞。
2015年12月,科學家們在雜志上展示了一些參與這種細胞記憶的基因。他們的研究指出,這些基因受到抑制時可有效地消除細胞的記憶,使得細胞更容易重編程。
此外,將CRISPR應用到iPS細胞中去,成為了重編程領域的一大趨勢。2015年11月,研究人員將重編程與CRISPR基因組編輯結合到一個步驟中,在短短兩周內就從患者皮膚細胞獲得了基因修復的干細胞。
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