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《自然》杂志:阻断p53通路可使iPS细胞转化效率提高约百倍

2009-08-11 00:00 泉水 Nature 阅读 0
核心摘要: 2009年《自然》杂志报道了多国科研小组的突破:通过阻断p53基因通路,可将皮肤细胞转化为诱导多能干细胞(iPS细胞)的转化率从约0.1%提高至10%,效率提升约百倍。该发现揭示了p53在重编程中的抑制作用,但也警示其作为抑癌基因的潜在风险。文章结合后续技术进展,介绍了iPS细胞效率与安全性的平衡策略。

诱导多能干细胞(iPS细胞)的转化效率一直是再生医学领域的核心瓶颈。2009年,《自然》杂志发表了由日本科学家山中伸弥团队等多个国际小组的突破性研究:通过抑制肿瘤抑制基因p53的信号通路,可将成体细胞重编程为iPS细胞的效率从约0.1%提升至10%左右,效率提高约100倍。这一发现为理解细胞重编程机制提供了关键线索,但也提示了潜在的致癌风险。

p53被誉为“基因组的守护者”,在DNA损伤修复、细胞周期停滞和凋亡中起核心作用。研究显示,p53的缺失或抑制能够显著解除重编程过程中的细胞衰老和凋亡障碍,使更多细胞成功进入多能性状态。然而,p53的长期抑制可能增加肿瘤发生几率,因此这一策略的应用需要精确调控,例如通过瞬时抑制或条件性敲除。

自那以后,领域内发展出多种更安全、高效的iPS细胞诱导方法,包括非整合型附加体载体、mRNA递送、小分子化合物(如“化学重编程”)等,部分方法的效率已超过1%,且无需遗传修饰。2023年,哈佛大学团队利用CRISPR激活内源性多能性基因实现了无转基因重编程。这些进展使得iPS细胞在疾病建模、药物筛选和细胞治疗中逐步走向临床。

当前,iPS细胞技术面临的主要挑战已从效率转向安全性、均一性和规模化生产。p53通路仍然是重编程质量控制的关键检查点,对其精细调控的研究仍在继续。

参考文献:
1. Hong, H. et al. Suppression of p53 oncogenic activity by cellular reprogramming. Nature 460, 1132–1135 (2009).
2. Krizhanovsky, V. & Lowe, S. W. The promises and perils of p53. Nature 460, 1085–1086 (2009).

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