同济大学高绍荣教授连发iPS细胞及转基因小鼠研究成果

　　

同济大学生命科学与技术学院的高绍荣（Shaorong Gao）教授，近期在iPS细胞及转基因小鼠研究中连续取得突破性成果，两篇研究论文相继发表在《Scientific Reports》和《Stem Cells Translational Medicine》杂志上(延伸阅读：王晓群、高绍荣发表CRISPR/Cas9基因编辑新成果)。

Naïve Induced Pluripotent Stem Cells Generated From β-Thalassemia Fibroblasts Allow Efficient Gene Correction With CRISPR/Cas9. Stem Cells Transl Med. 2015 Dec 16. pii: sctm.2015-0157

在这篇文章中，高绍荣教授与同济大学的王译萱( wangyixuan)副教授领导团队，利用β-地中海贫血患者的成纤维细胞生成了原始态（Naïve）诱导多能干细胞(iPSCs)，并证实在这些细胞中采用CRISPR/Cas9基因组编辑系统可以有效完成基因修正。

常规的始发态（primed）胚胎干细胞和iPSCs显示出不同于原始态多能干细胞的分子和生物学特征。尽管原始态多能干细胞显示出更高的自我更新能力和多向分化能力，目前尚不清楚是否可以用患者的体细胞直接生成原始态多能干细胞，以及它是否优于始发态iPSCs。

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在当前的研究中，研究人员利用建立的5i/L/FA系统，将一位β-地中海贫血患者的成纤维细胞直接重编程成为了非转基因且具有基态多能性分子标记的原始态iPSCs。这些原始态的iPSCs可以有效地生成跨物种嵌合体。

重要地是，研究人员利用CRISPR/Cas9基因组编辑系统证实，相比于对应的始发态iPSCs，这些原始态iPSCs显示基因修正效率大大提高。此外，他们还证实通过非侵袭性方式收集的泌尿细胞可以直接生成人类原始态iPSCs，由于容易获得这些细胞，其代表了进一步临床试验一种极好的细胞资源。

由此，研究结果证实了利用这种原始态的患者特异性iPSCs来进行疾病建模、基因编辑及用于未来临床治疗的可行性和优越性。

Efficient Generation of Mice with Consistent Transgene Expression by FEEST.Scientific Reports 5, Article number: 16284 (2015)doi:10.1038/srep16284

在这篇文章中，高绍荣教授与北京生命科学研究所的陈良（Liang Chen）研究员合作，证实采用一种叫做FEEST的技术可有效生成转基因一致表达的小鼠。

转基因小鼠模型被广泛应用于生物医学研究中；然而由于转基因表达的不可预知性，当前的转基因小鼠构建技术有限。

研究人员报告了一种新型高效的技术，可用于生成单拷贝整合转基因，保证表达目的基因(GOI)的转基因小鼠。研究人员将这一技术命名FEEST（functionally enriched ES cell transgenics）。利用包含可诱导Cre基因的ES细胞，他们能够在Cre介导重组前利用潮霉素来有效选择出转基因ES细胞。并在Cre重组后通过分析GFP证实GOI的表达。

作为一种原理证明，研究人员构建出了包含Cre可激活tTA (cl-tTA6)的转基因小鼠品系。这一tTA小鼠模型在与包含强力霉素可诱导癌基因的一个转基因小鼠品系杂交时能够诱导肿瘤形成。他们还证实这种cl-tTA6小鼠是一种有价值的工具，能够真实重演临床肿瘤形成过程。通过构建条件性激活EGFR L858R转基因小鼠模型，他们还证实FEEST很容易适用于其他的基因。

因此，研究结果证实了FEEST是一种有潜力在基因组水平上构建转基因小鼠模型的强大技术。

作者简介：

高绍荣

同济大学生命科学与技术学院教授

研究方向与主要学术成就：

主要利用体细胞核移植与诱导多能干细胞技术从事哺乳动物早期胚胎发育和体细胞重编程分子机制与干细胞研究。与中科院动物研究所周琪实验室在2009年分别独立报道了iPS小鼠的研究成果，从而在世界上首次证明了iPS细胞的真正多能性，被美国TIMES评为2009年世界十大医学突破之一。最近的研究证明DNA羟甲基化酶Tet1可以有效替代Oct4将体细胞重编程为iPS细胞并进一步阐释了其分子机制，而所形成的T-iPS细胞可以经四倍体补偿产生iPS小鼠并且没有肿瘤的发生。已经在包括Science, Nature Genetics, Cell Stem Cell, PNAS, Human Molecolar Genetics, Stem Cells等国际知名学术期刊发表论文60余篇。

荣誉：
2013   国家杰出青年科学基金
2011   周光召基金会“杰出青年基础科学奖”
2009   第三届药明康德生命化学研究奖