一種更安全的(de)體細胞重編程技術，利用(yòng)抗體制備誘導性多(duō)能幹細胞

iPSCs專題系列-02

 

最近，來(lái)自美(měi)國Scripps研究所的(de)研究人(rén)員(yuán)通(tōng)過大(dà)規模抗體文庫篩選，發現了(le)能替代重編程轉錄因子的(de)抗體，爲體細胞向誘導性多(duō)能幹細胞的(de)重編程提供了(le)一種更安全的(de)新方法，相關研究成果發表在2017年9月(yuè)11日的(de)Nature Biotechnology雜(zá)志上。

根據日本Yamanaka教授最早建立的(de)體細胞重編程技術，已分(fēn)化(huà)成熟的(de)體細胞要重編程爲誘導性多(duō)能幹細胞（inducedpluripotent stem cells，iPSCs），需要向其導入外源轉錄因子基因，也(yě)就是常說的(de)yamanaka四因子（Sox2，Oct4，c-Myc和(hé)Klf4）。但是外源基因的(de)導入會導緻細胞基因組的(de)不穩定性，不利于後續的(de)科學研究或臨床應用(yòng)。

已有研究發現，在發育過程中，細胞膜上相關分(fēn)子啓動的(de)信号通(tōng)路參與了(le)細胞的(de)分(fēn)化(huà)過程。基于這(zhè)一理(lǐ)論，研究人(rén)員(yuán)期望篩選出能在細胞表面催化(huà)細胞去分(fēn)化(huà)和(hé)細胞核重編程的(de)抗體。在将鼠胚胎成纖維細胞重編程爲iPSCs的(de)實驗中，通(tōng)過對(duì)由1億個(gè)膜聯單鏈抗體組成的(de)文庫進行篩選（如圖1所示），發現了(le)能夠替代Sox2、c-Myc和(hé)Oct4的(de)抗體（圖2）。其中，替代Sox2的(de)抗體能與細胞膜蛋白Basp1相結合，從而解除Basp1蛋白對(duì)WT1、Esrrb和(hé)Lin28因子的(de)抑制，最終激活Sox2基因（圖3）。

圖1 重編程因子替代抗體篩選示意圖


圖2 利用(yòng)Sox2替代抗體（SoxAb1）和(hé)Oct4替代抗體（OctAb1）
制備的(de)iPSCs細胞的(de)分(fēn)子标記物(wù)鑒定


圖3 Sox2替代抗體（SoxAb2）誘導細胞重編程的(de)分(fēn)子信号通(tōng)路

參考文獻：

Replacingreprogramming factors with antibodies selected from combinatorial antibodylibraries. Nat Biotechnol. 2017 Sep 11. doi: 10.1038/nbt.3963.