“基因剪刀”首次讓皮膚細胞變身幹細胞

發佈時間： 2018-01-26 08:32:39   |  來源： 科技日報   |  責任編輯： 袁偉軒

據美國每日科學網站近日消息，美國格萊斯頓研究所科學家首次借助“基因剪刀”CRISPR技術，激活細胞內的單個基因，將老鼠的皮膚細胞變成了誘導多能幹細胞(iPSCs)。新方法不僅有助於科學家更方便地獲得重要的細胞，也能進一步了解細胞的重編程過程。

誘導多能幹細胞是對成熟細胞重編程得到的，像胚胎幹細胞一樣具備分化成多種細胞的潛力，可用於修復受損的組織和器官。CRISPR基因編輯技術能精確搜尋一串代碼在基因組中的位置，進行刪除或修改。

每個細胞都擁有生物的全套基因組，其具體身份和功能取決於哪些基因處於工作狀態。比如，在皮膚細胞裏，與皮膚功能相關的基因打開，其他基因關閉。要把它變成幹細胞，就要關閉皮膚相關基因，打開與幹細胞功能相關的基因。

2006年，格萊斯頓高級研究員山中伸彌博士用4種被稱為轉錄因子的關鍵蛋白處理普通的皮膚細胞，製造出了誘導多能幹細胞。這些轉錄因子可改變各基因的工作狀態。在上述研究的基礎上，格萊斯頓高級研究員丁盛(音譯)團隊不使用轉錄因子，而是通過向細胞添加化學品混合物，製造出了誘導多能幹細胞。

在最新研究中，丁盛團隊又提供了製造誘導多能幹細胞的第三種方法——使用CRISPR基因調控技術，直接操縱細胞的基因組。他們選取了兩個只在幹細胞中表達、且對多能特性至關重要的基因Oct4和Sox2，這兩個基因能打開與幹細胞功能相關的其他基因，並關閉無關基因。實驗表明，用CRISPR激活兩個基因中的任意一個，都能觸發細胞重編程，使其變身為誘導多能幹細胞，而激活操作只需對基因代碼進行一處修改。

丁盛説：“新方法與之前的截然不同，可幫助我們更簡單快捷地製造出誘導多能幹細胞，或許也能將皮膚細胞直接重編程為心臟細胞或腦細胞等。”

該研究發表于《細胞·幹細胞》雜誌。(記者劉霞)