加拿大Lunenfeld-Tanenbaum研究所牽頭的研究團隊，日前以兩篇Nature三篇Nature Communications的形式公布了細胞重編程研究Project Grandiose的成果。
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*篇Nature文章描述了體細胞重編程得到的一種新型小鼠多能干細胞，F(xiàn)-class細胞。F-class細胞不論是形態(tài)還是分子都與之前的iPSC大不相同，能夠分化成為所有三種胚胎前體組織。在體外，F(xiàn)-class細胞比其他干細胞增殖得更快，而且具有低附著的特點。
“令我非常激動的是，這項研究帶來了一個新的理念，細胞重編程能獲得不同類型的多能干細胞，”加州大學(xué)的干細胞生物學(xué)家Paul Knoepfler評論道。
“這項研究告訴我們，不要隨便假定現(xiàn)有多能干細胞代表了全部的多能狀態(tài)。實際上多能性狀態(tài)有很多，或者說細胞重編程可以達到新的多能狀態(tài)，”Salk生物研究所的發(fā)育生物學(xué)家Juan Carlos Izpisua Belmonte說，他在本期Nature雜志上針對這一成果進行了點評。（詳見：Nature：細胞多能性誘導(dǎo)指南）
第二篇Nature文章為人們提供了一個詳細的路線圖，揭示了體細胞重編程達到不同多能狀態(tài)的途徑，包括F-class狀態(tài)。研究人員生成F-class細胞用的就是山中伸彌的那幾個轉(zhuǎn)錄因子，只不過維持F-class細胞需要這些因子更高水平穩(wěn)定表達。研究顯示，F(xiàn)-class細胞的表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白組都與iPS細胞大為不同。此外，F(xiàn)-class細胞基因組中的H3K27me3比體細胞少，但比胚胎干細胞（ESC）要多得多。
研究人員每隔幾天就要取細胞樣本對重編程進行分析，這是一個相當(dāng)艱苦的工作。他們分別在三篇Nature Communications文章中，展現(xiàn)了成熟細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄芗毎麜rRNA、蛋白和表觀遺傳學(xué)修飾發(fā)生的改變?，F(xiàn)在這些數(shù)據(jù)集可以在Stemformatics上獲得。
F-class細胞是否天然存在于小鼠胚胎中，這一點目前還不得而知。領(lǐng)導(dǎo)這項研究的干細胞學(xué)家Andras Nagy認為，這些細胞可能只存在于體外，因為它們需要四個轉(zhuǎn)基因高水平表達。但這并不影響它們的實用性，“只有對這些多能干細胞有足夠深入的了解，我們才能zui終獲得有治療價值的細胞，”Nagy說。
“在某些方面，F(xiàn)-class細胞是研究疾病和開發(fā)藥物的理想干細胞，與iPS細胞相比它們在更簡單的條件下生長得更快，”文章的共同作者Thomas Preiss說。“分子水平如此大相徑庭的細胞同樣具有多能性，這很出人意料。”
下一步研究團隊計劃生成人類F-class細胞，并進一步分析F-class細胞的分化潛力。“這些數(shù)據(jù)能幫助我們理解重編程到底是什么，”Knoepfler說。
