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新的方法更地誘導性多能干細胞
閱讀：1139 發(fā)布時間：2012-10-22
研究人員用來產(chǎn)生誘導性多能干細胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）的方法既花時間而且效率又低。按照當前的方法，當把四種轉(zhuǎn)錄因子導入成體細胞如皮膚細胞中時，利用上千個皮膚細胞zui終只能獲得幾個iPSCs。為此，在這項新的研究中，來自美國桑福德-伯納姆醫(yī)學研究所（Sanford-Burnham Medical Research Institute）的研究人員尋求激酶抑制劑的幫助，其中這些抑制劑阻斷激酶---一類在細胞通信、存活和生長等方面發(fā)揮著重要作用的酶---的活性。他們發(fā)現(xiàn)幾個激酶抑制劑當加入到起始細胞（如皮膚細胞）時，有助于產(chǎn)生比標準方法還要多的iPSCs。這些發(fā)現(xiàn)將可能加快很多領域的研究，和更好地能夠讓*的科學家們研究人類疾病和開發(fā)出新的治療方法。相關研究結果于9月25日刊登在Nature Communications期刊上。
論文通信作者Tariq Rana博士解釋道，“獲得iPSCs依賴于調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的通信網(wǎng)絡。因此，當開始操作細胞中哪些基因開啟或關閉來產(chǎn)生多能性干細胞時，人們很可能激活了許多激酶。因為許多活性的激酶可能抑制iPSCs產(chǎn)生，所以對我們而言，加入激酶抑制劑來降低這種障礙可能就有意義。”
根據(jù)未參與這項研究的沙克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）癌癥中心主任Tony Hunter博士的說法，鑒定出改善產(chǎn)生iPSCs效率的小分子為在治療上能夠使用這些細胞邁出重要的一步，而且Tariq Rana的這項新研究發(fā)現(xiàn)了一類蛋白激酶抑制劑能夠有效地促進iPSCs形成，因此這些抑制劑在產(chǎn)生用于實驗研究和治療目的的iPSCs中應當是非常有用的。
在這項研究中，Rana實驗室研究生Zhonghan Li著手尋找可能加快產(chǎn)生iPSCs過程的激酶抑制劑。利用斯坦福-伯納姆醫(yī)學研究所康拉德-普利貝斯化學基因組中心（Conrad Prebys Center for Chemical Genomics）提供的240多種抑制激酶的化合物，Li費力地將它們一個接一個地加入到他培養(yǎng)的細胞中然后等待觀察會有什么發(fā)生。幾種激酶抑制劑產(chǎn)生更加多的iPSCs，在某些情形下，對于培養(yǎng)它們的小盤子而言，能夠產(chǎn)生太多的iPSCs。特別地，zui為強效的抑制劑靶向三種激酶：AurkA、P38和IP3K。
在其他同事的幫助下，Rana和Li還證實了這些發(fā)現(xiàn)的特異性，甚至確定了一種抑制劑發(fā)揮有益作用背后的機制。
Rana說，“我們發(fā)現(xiàn)操縱這些激酶的活性能夠顯著性地增加細胞重編程效率。不過，更重要的是，我們也對重編程的分子機制提供了新的深入認識，并且揭示出這些激酶的新功能。我們希望這些發(fā)現(xiàn)將促進人們進一步篩選可能在iPSC療法中有用的小分子。”（