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        誘導多能干細胞和胚胎干細胞之間的差異:流行的“記憶” 當前位置:首頁 ? 行業動態

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        誘導多能干細胞和胚胎干細胞之間的差異:流行的“記憶”

        標簽:胚胎干細胞

        盡管誘導多能干細胞在許多特征上與胚胎干細胞非常相似,但是在這些類型的細胞之間存在顯著差異,包括在多能性基因表達的控制水平和將這些細胞移植到發育中的胚泡中以獲得嵌合小鼠時存活生物的形成方面。已經證實,胚胎干細胞和誘導多能干細胞中CpG島的甲基化水平相似。位于超過14,000個基因功能區的CpG島的全基因組分析顯示46個基因的甲基化水平存在差異。多能細胞中啟動子區域的總CpG甲基化程度高于共細胞中


        胚胎干細胞


        我們比較了從與胚胎干細胞遺傳上相同的材料獲得的胚胎干細胞和誘導多能干細胞的兩系。在獲得嵌合動物的測試中,成功地從兩系胚胎干細胞中獲得了活體小鼠,而從誘導多能干細胞中未獲得任何動物。仔細比較RNA轉錄物譜,發現誘導多能干細胞中印記的Dlk1-Dio3基因簇的轉錄明顯低于胚胎干細胞系。發現在誘導多能干細胞系中關閉了包含對胎兒發育重要的基因的12號染色體區域。


        還測試了60多個誘導多能干細胞樣細胞系,在大多數情況下觀察到了相似的結果。重要的是要注意,該基因簇已在許多誘導多能干細胞品系中被激活。隨后,從這些品系獲得活的嵌合小鼠。通過這種方式,這個烙印集群的狀態使我們可以介紹誘導多能干細胞重編程的“有用性”的另一個特征。盡管在分子水平上存在某些差異,但誘導多能干細胞可以分化為定形內胚層的前體細胞,以開發用于內胚層病變組織的細胞療法的方法。


        假定除了可用于再生醫學的潛在用途以外,人類胚胎干細胞和誘導多能干細胞還可用于模擬人類遺傳性疾病。同時,即使在將這些細胞用作特定疾病的模型之前,也需要評估它們中染色體重排的存在,這限制了重新編程細胞的使用。揭示出誘導多能干細胞和胚胎干細胞的染色體特征存在顯著差異。


        誘導多能干細胞是從三名患有脆性X綜合征(FX)的患者的皮膚細胞中獲得的,其中觀察到了智力低下。與來自FX綜合征患者的胚胎干細胞相比,在同一患者的某些類型的分化細胞中,由于三聯體重復的異常重復,FMR1基因的表達降低了。所示 誘導多能干細胞也包含突變的FMR1基因,盡管它具有多能性,但在重編程過程中不會改變。


        由于這項研究,很明顯,誘導多能干細胞并不總是適合于建模與表觀遺傳變化有關的疾病,包括印跡。在一項類似的工作中,分析了15個細胞系的基因組中的DNA甲基化模式-四個胚胎干細胞系,五個人誘導多能干細胞系以及從中獲得這些誘導多能干細胞的組織,以及源于這兩種干細胞的分化細胞中揭示了誘導多能干細胞和胚胎干細胞之間的顯著差異。


        誘導多能干細胞中染色體末端和中間附近的甲基化模式與從中獲得它們的分化細胞相同。顯然,與從胚胎獲得細胞相比,重編程是獲得多能狀態的另一種方式?;谶@些數據,可以得出結論,由重新編程的細胞形成某些類型的細胞可能存在限制。重新編程的干細胞具有表觀遺傳“記憶”這一事實與近期發表的比較通過核轉移獲得的誘導多能干細胞,胚胎干細胞和多能小鼠細胞的結果一致。結果表明,誘導多能干細胞含有殘留的表觀遺傳標記,但是,可以通過長時間培養或使用重新排列染色質結構的特定試劑消除它們。還發現通過核轉移獲得的多能干細胞比誘導多能干細胞更有效地重編程表觀遺傳概況。


        誘導多能干細胞不僅具有表觀遺傳的“記憶”,其重要的比較特征是存在與基因組不穩定相關的基因重復或缺失。使用對單個核苷酸取代進行基因分型的方法,將69個胚胎干細胞品系和37個誘導多能干細胞品系以及線性和原代人細胞培養物進行了比較。這項精心完成的工作的結果表明,一般而言,多能細胞和誘導多能干細胞在包含多能性基因和癌基因的基因組區域中容易出現重復積累,并且在腫瘤抑 制基因區域中也容易缺失。


        許多研究人員將誘導多能干細胞和胚胎干細胞之間的差異與重編程方法本身以及基因組中病毒插入的存在聯系起來。通過不使用病毒構建體的方法比較了人類胚胎干細胞和誘導多能干細胞的轉錄譜,結果表明胚胎干細胞和誘導多能干細胞的轉錄譜通常相似,但是存在無法通過病毒整合到基因組中來解釋的差異。


        廣州多能—走進2020創交會

        廣州多能—走進2020創交會

        2020年9月23日,多能干細胞科技(廣州)有限公司受邀走進由中國科協、國家發展改革委、中國科學院、中國工程院、九三學社中央和廣東省人民政府、廣州市人民政府主辦,廣州市人民政府、國際數據集團承辦的2020中國創新創業成果交易會(下稱:創交會)在廣州正式開幕。

        2019-01-13

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