科学家发现清除细胞记忆的"绝妙"方法可更好地将细胞重编程为干细胞

来源：cnBeta 　2023-08-21 08:52:15

澳大利亚科学家在8月16日发表在《自然》杂志上的一项突破性研究中，解决了再生医学中的一个长期难题。他们开发出一种新方法，可对人体细胞进行重编程，使其更好地模拟胚胎干细胞，这对生物医学和治疗用途具有重大意义。研究小组由哈里-帕金斯医学研究所和西澳大利亚大学的瑞安-李斯特教授以及莫纳什大学和阿德莱德大学的何塞-M-波罗教授领导。

科学家们开发出一种革命性的技术，称为 "瞬时无处理（TNT）重编程"。这种方法可以对人体细胞进行重编程，使其更接近胚胎干细胞，从而解决再生医学中一个长期存在的问题。该团队的突破有望为细胞疗法和研究设定新标准。(人类 iPS 细胞）。

细胞重编程的历史与挑战

(资料图片仅供参考)

2000 年代中期，人们发现，人体的非生殖成体细胞（称为"体细胞"）可以被人为地重新编程为类似胚胎干细胞（ES）的状态，从而有能力生成人体的任何细胞，这是一项革命性的进步。

将人类体细胞（如皮肤细胞）人工重编程为这些所谓的诱导多能干细胞（iPS）的变革性能力，提供了一种制造基本上无限供应的ES样细胞的方法。这在疾病建模、药物筛选和细胞疗法中有着广泛的应用。

李斯特教授说："然而，传统重编程过程中一直存在的一个问题是，iPS细胞会保留其原始体细胞状态的表观遗传记忆，以及其他表观遗传异常。这会造成iPS细胞和它们应该模仿的ES细胞以及随后从它们衍生出来的特化细胞之间的功能差异，从而限制了它们的使用"。

介绍 TNT 重编程技术

莫纳什生物医学发现研究所的何塞-波罗教授解释说，他们现在已经开发出一种新方法，称为瞬时无处理（TNT）重编程，可以模拟胚胎发育早期发生的细胞表观基因组重置。他说："这大大减少了iPS细胞和ES细胞之间的差异，最大限度地提高了人类iPS细胞的应用效果。"

来自西澳大学哈里-珀金斯研究所（Harry Perkins Institute）和泰勒森儿童研究所（Telethon Kids Institute）的计算科学家萨姆-巴克贝里（Sam Buckberry）博士是这项研究的共同第一作者，他说，通过研究体细胞表观基因组在整个重编程过程中的变化，他们准确地找到了表观遗传畸变出现的时间，并引入了一个新的表观基因组重置步骤，以避免这些畸变并消除记忆。

这项研究的带头人、干细胞科学家刘晓东博士说，新的人类TNT-iPS细胞在分子和功能上都比传统重编程技术产生的细胞更接近人类ES细胞。

TNT 方法的改进结果

第一作者之一、西澳大学哈里-珀金斯研究所的细胞生物学家丹尼尔-波普博士说，用TNT方法产生的iPS细胞比用标准方法产生的iPS细胞更好地分化成许多其他细胞，如神经元祖细胞。第一作者之一、莫纳什大学学生谭佳（音译）说，研究小组的TNT方法是一种"炸药"。"它解决了与传统生成的iPS细胞相关的问题，如果不解决这些问题，从长远来看可能会给细胞疗法带来严重的不利后果。"

未来影响与研究

波罗教授说，尽管他们取得了突破性进展，但iPS表观基因组畸变及其纠正的确切分子机制还不完全清楚。要了解这些机制，还需要进一步的研究。

李斯特教授说："我们预测，TNT 重编程将为细胞疗法和生物医学研究建立一个新的基准，并大大推动其进展。"

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