研究人员日前开发出一种新型工具,能够在不影响已分化细胞的情况下,高效地促进多能干细胞(如诱导多能干细胞,iPS细胞)中特定基因的选择性表达。该成果在线发表于国际权威期刊《自然—方法学》(Nature Methods),为干细胞研究领域提供了重要技术突破。
诱导多能干细胞(iPS细胞)是通过对成熟体细胞进行重编程获得的,具有分化为多种成熟细胞类型的潜能,在疾病模型构建、药物筛选和再生医学中应用前景广阔。然而,传统重编程效率极低,且难以实现目标基因的精准调控,极大地限制了iPS细胞的广泛应用。
来自加拿大多伦多大学的James Ellis研究团队与合作者设计了一种基于病毒载体的“运输器”,能够特异性地在iPS细胞中启动目的基因的表达,而不会影响已分化的细胞。该载体通过携带抗生素耐药性基因,将耐药性赋予新生成的iPS细胞,从而利用抗生素筛选实现iPS细胞系的快速分离。研究团队从雷特综合征(Rett syndrome,一种神经发育障碍)患者和模型小鼠中成功获取了人类和小鼠的iPS细胞系,验证了该方法的普适性和高效性。
这一新方法的核心优势在于:病毒运输器仅靶向未分化的多能干细胞,在已分化细胞中保持沉默,避免了非特异性表达带来的干扰。同时,抗生素筛选策略极大地简化了iPS细胞的纯化流程,为建立患者特异性的iPS细胞系提供了可靠工具。研究者指出,该方法在疾病试管模型构建、药物测试和个性化医疗中具有重要应用价值。
相关论文摘要可参阅:《自然—方法学》发表论文摘要(英文)