让Invitrogen伴随您的细胞重编程之路[选购宝典]

《Nature Methods》杂志将2009年的年度技术（Method of the Year 2009）授予了iPS技术，理由是其潜力无限。自2006年山中伸弥那篇里程碑式的文章甫一发表，整个生物界就为之一振。过去认为多能干细胞只能从人胚胎中获得，而iPSC的出现推翻了这一定论。应用人和小鼠的正常皮肤细胞，再加上四种基因，也能让正常体细胞转化成多能干细胞。

这一发现对生命科学领域的影响可谓深远，胚胎干细胞的伦理之争被绕过，疾病治疗和再生医学都可能因此而改变。三年多来，iPS技术取得了长足的进步，从最初的4个转录因子诱导，到单因子诱导、蛋白诱导、甚至小分子化合物诱导，重编程技术正朝着更安全、更高效的方向发展，同时也吸引越来越多的科学家进入这一热门的新领域。

对于重编程这项颇具挑战性的技术而言，每一步都是关键，因此选对产品很重要。在细胞研究方面，Invitrogen公司无疑是最牛的，其技术之领先，产品之丰富，用户之多，让竞争对手望尘莫及。同样，Invitrogen宽广的技术平台也为iPSC研究流程的每一步提供了最佳的工具，从体细胞的分离和扩增，到重编程，再到iPSC的验证与分化。

体细胞
体细胞的一致性和存活率，决定了细胞重编程的成功与否。过去的iPSC大多源自于成纤维细胞及角质细胞；如今，其它种类的原代细胞及成体干细胞的使用，让研究人员能更深入地探讨细胞重编程事件。Invitrogen提供多种原代细胞及干细胞，包括新生及成体表皮角质细胞和真皮成纤维细胞，能让您能灵活开展iPSC实验。每批细胞都经过存活率及生长潜力的性能测试，质量稳定，是您细胞重编程的最佳选择。

对于iPSC研究中的原代细胞扩增，Invitrogen也提供了丰富的产品，其中多种是不含动物来源成分 (如BPE或血清) 的。譬如其明星产品- EpiLife® 培养基就是一种化学成分限定的液体培养基，含有60 μM CaCl2，适用于人表皮角化细胞或人角膜上皮细胞的常规培养。它使用起来非常简单，只需添加一次添加剂即可。与其它无血清培养基相比，EpiLife® 培养基能大大延长人表皮角化细胞的体外寿命。

重编程
转录因子可针对人类体细胞进行重编程，使其具备多能性，Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4和Oct4、Sox2、Nanog、Lin28任一组转录因子均有此效果。Invitrogen的ViraPower™ HiPerform™ iPSC 慢病毒系列产品，可将重编程因子以高效价导入体细胞并大量表达，促使体细胞转变成iPSC。6种可供选择的转录因子，再加上ViraPower™ HiPerform™慢病毒颗粒，能将精确的基因拷贝数导入您的目的细胞中。美国波士顿儿童医院的In-Hyun Park等曾在《Nature Protocols》上发表将人成纤维细胞重编程为iPS细胞的操作步骤，使用的正是此产品¹。

iPSC的扩增
GIBCO® 的培养基及试剂，一直都站在多能性干细胞研究的最前沿。您可从中灵活地选择培养基系统，在有或无滋养层细胞、有或无动物成分的条件下有效地扩增iPSC。

对于iPSC的培养，传统的选择是DMEM培养基搭配胎牛血清，以及滋养层细胞。然而这种培养费力耗时，同时血清和滋养层细胞的可变性很难将iPSC维持在未分化状态。于是，Invitrogen推出了KnockOut™ DMEM及KnockOut™ 血清替代物，它们是胚胎干细胞培养的最佳产品，也是如今iPSC培养的最佳选择。除此之外，StemPro® hESC SFM可用于不添加滋养层、不添加血清的iPSC 培养。

培养基中的动物来源成分以及动物来源的滋养层细胞可能会带来病原体的污染，不利于临床应用。而第一款无异源成分的血清替代物—KnockOut™ SR XenoFree的推出，则为iPSC的临床应用铺平道路。它去除了所有的动物蛋白，只含有人源蛋白或人重组蛋白，更适合从科研到临床的转换。它能用于iPSC的分离、冻存、拟胚体形成和体外分化研究，维持了iPS细胞的多能性和分化潜能。在添加bFGF和KnockOut SR XenoFree GF Cocktail后，KnockOut DMEM和KnockOut SR XenoFree的组合足以培养iPSC。

西班牙巴塞罗那再生医学中心的Ignasi Rodríguez-Pizà等就证实了这一点²。他们近日在著名的干细胞刊物《Stem Cells》上发表了一篇文章，讲述的是如何在无外源成分的条件下将人成纤维细胞重编程为iPSC。研究人员以无外源条件下培养的人成纤维细胞作为iPSC的来源，之后加入三种重编程因子诱导，产生了10个iPS细胞系。这些细胞系可在KnockOut DMEM、Xeno-free KnockOut-SR 及其它无外源成分的条件下传代，其表现出的特征与hESC无异，且两个细胞系被诱导分化成有节奏跳动的心肌细胞。这项研究表明iPSC也能在严格的无外源条件下产生并维持，为今后的临床治疗打下基础。

鉴定
在iPSC产生之后，对其进行验证，以便了解其表观遗传学特征，并确保其多能性和分化潜力，这是iPSC研究中的关键步骤。Invitrogen的磷酸酶检测试剂盒及细胞表面抗体，可用于细胞的多能性分析；而StemPro® EZChek™ Human Tri-Lineage Multiplex PCR Kit，可通过RT-PCR快速可靠地监控iPSC的分化状态，它能同时测定Oct4（多能标志物）、AFP、ACTC1和Sox1（分别为内胚层、中胚层和外胚层的标志物）及GAPDH（内参）的表达。对于表观遗传学分析，NCode™ 及MethylCode™系列产品则为miRNA、ncRNA及DNA甲基化图谱分析提供了广泛的工具。

分化
如果你想让iPSC定向分化，Invitrogen则提供了许多高质量的生长因子及细胞因子。这些蛋白均经过多种测试，以确保其具备高生物活性、高纯度、冻融稳定性以及结构均一性。GIBCO品质保证的生长因子，可提高结果重复性，降低其他蛋白和污染物的干扰。此外，Invitrogen不断增加的干细胞培养基、添加剂及分化试剂盒等产品，能让iPSC有效扩增并分化成特定的细胞谱系。

iPSC的研究可谓日新月异，每一天都有新成果出炉。为顺应潮流，Invitrogen在iPSC方面的产品也在不断扩展，新品迭出。如果您想了解iPSC方面的最新产品或应用文献，请点击此处索取。（生物通 余亮）

参考文献
1. Park, I.H. et al. Generation of human-induced pluripotent stem cells. Nat. Protoc. 2008 3(7): 1180-1186.

2. Rodríguez-Pizà I, et. Al. Reprogramming of Human Fibroblasts To Induced Pluripotent Stem Cells Under XenoFree Conditions. Stem Cells, 2010 28(1): 36-44.