抑制体细胞衰老促进诱导性多潜能干细胞（iPSC）生成的研究进展

摘要：

诱导性多潜能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPSC）是指对体细胞实施特定的诱导方法，将体细胞重编程获得的多潜能干细胞。最常用的诱导方法是利用基因导入技术，将与胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）多潜能性相关基因的转录因子导入体细胞，激活内源多能性基因的表达，实现体细胞重编程。除转基因外，使用某些小分子物质或蛋白质等也可以实现体细胞重编程。iPSC与ESC在形态学、表观遗传学和分化能力上高度相似。由于iPSC来源于普通成体细胞，避免了胚胎干细胞面临的伦理道德和免疫排斥问题，使得这一技术在再生医学和畜牧生产上都具有广阔的应用前景。然而，iPSC的低生成率和高风险性逐渐成为制约该技术发展的主要障碍。生成效率和速率低，大大增加了获得iPSC的难度，工作量大且成本高；高风险性使iPSC无法安全应用于再生医学和生产转基因动物。这成为iPSC科研工作者亟待解决的两大问题。文章介绍了通过抑制体细胞衰老来促进iPSC生成的相关研究进展。该方法对体细胞重编程有显著效果，但同时也存在较大的安全性争议。控制细胞衰老凋亡的Ink4a/Arf位点，p53、pRB、p21等基因和蛋白因子可以及时清除体内损伤细胞，促进细胞衰老凋亡，抑制细胞癌变，组成了维护机体健康的重要调控通路。近年研究表明，抑制促细胞衰老凋亡基因的表达可显著提高iPSC生成的效率和速率，说明肿瘤发生和iPSC生成存在某些相同的调控通路。抑制体细胞衰老的方法主要有3类：改进培养液成分、使用新的转录因子和调节细胞培养环境。通过抑制体细胞衰老，最高可将小鼠iPSC生成效率提高到100%。这为高效获得iPSC，探索iPSC及肿瘤的生成机制提供了新思路。同时，此方法存在较大安全性问题。iPSC最初是由Oct4，Sox2，Klf4，c-Myc等4种转录因子诱导而来，这些因子本身都存在致癌风险。抑癌基因的失活使获得的iPSC致癌风险增大，成为制约该方法广泛应用的最主要障碍。文章概括了2008年以来通过抑制体细胞衰老促进iPSC生成的研究进展、存在问题和应用前景。

关键词：iPSC、衰老、Ink4a/Arf、p53、肿瘤

分类号：R3 ;R97

资助基金：国家奶牛产业技术体系CARS-37;家畜胚胎工程与繁殖创新团队ASTIP-IAS06-2015

在线出版日期：2015-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3258-3265