《Nature》“格式化”细胞记忆，将其重新编程为干细胞

　　

在今天发表在《Nature》杂志上的一项突破性研究中，澳大利亚科学家解决了再生医学中一个长期存在的问题。在西澳大学和哈里·珀金斯医学研究所的Ryan Lister教授以及莫纳什大学和阿德莱德大学的Jose M Polo教授的带领下，该团队开发了一种新的方法来重新编程人类细胞，以更好地模拟胚胎干细胞，这对生物医学和治疗用途具有重要意义。干细胞科学家Xiaodong Liu博士（西湖大学）也是这项研究的带头人，他说，新的人类TNT-iPS细胞在分子和功能上都比使用传统重编程产生的细胞更接近人类胚胎干细胞。

在21世纪头十年中期的一项革命性进展中，人们发现，人体的非生殖成年细胞(称为“体细胞”)可以被人为地重新编程，进入一种类似于胚胎干细胞(ES)的状态，这种细胞有能力产生人体的任何细胞。

人工将人体体细胞(如皮肤细胞)重新编程成这些所谓的诱导多能干细胞(iPS)的能力，提供了一种基本上无限供应ES样细胞的方法，广泛应用于疾病建模、药物筛选和基于细胞的治疗。

Lister教授说:“然而，传统重编程过程的一个持久问题是，iPS细胞可以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。这可能会在iPS细胞和它们应该模仿的胚胎干细胞之间产生功能差异，并随后衍生出专门的细胞，这限制了它们的使用。”

莫纳什生物医学发现研究所的Jose Polo教授解释说，他们现在已经开发出一种新方法，称为瞬时幼稚治疗(TNT)重编程，它模拟了细胞表观基因组的重置，这种重置发生在胚胎发育的早期。

他说:“这大大减少了iPS细胞和胚胎干细胞之间的差异，并最大限度地提高了人类iPS细胞的应用效率。”

Sam Buckberry博士是来自西华大学Harry Perkins研究所和Telethon儿童研究所的计算科学家，也是这项研究的第一作者之一，他说，通过研究体细胞表观基因组在重编程过程中是如何变化的，他们确定了表观遗传畸变出现的时间，并引入了新的表观基因组重置步骤来避免它们并消除记忆。

来自西弗吉尼亚大学哈里·珀金斯研究所的细胞生物学家Daniel Poppe是该研究的第一作者之一，他说，使用TNT方法生成的诱导多能干细胞分化成许多其他细胞，比如神经元祖细胞，比用标准方法生成的诱导多能干细胞分化得更好。

莫纳什大学(Monash University)的学生、第一作者之一Jia Tan说:“它解决了与传统生成的iPS细胞相关的问题，如果不加以解决，从长远来看，这些问题可能会对细胞疗法产生严重的有害影响。”

Polo教授说，iPS表观基因组畸变及其纠正的精确分子机制尚不完全清楚，需要进一步的研究来理解它们。

Lister教授说:“我们预测，TNT重编程将为细胞治疗和生物医学研究建立一个新的基准，并大大推进它们的进展。”

‘Transient naive reprogramming corrects hiPS cells functionally and epigenetically’