研究确定促进人类干细胞重编程的关键因素

Babraham 研究所表观遗传学研究项目的研究人员已经能够在全基因组功能筛选后了解更多关于幼稚干细胞重编程的信息。他们的研究今天发表在《科学进展》上，描述了重编程的关键调节因子，并为更有效、更快地产生人类幼稚多能干细胞的方法提供了机会。

人类多能干细胞 (PSC) 是研究人员研究细胞如何专门制造我们身体每个组织的有用工具。他们有两种不同的状态，准备好的和幼稚的。两种类型的 PSC 都可以自我更新并分化成新的细胞类型，但它们具有不同的功能和分子特征。

小组负责人 Peter Rugg-Gunn 解释了这些细胞的重要性：“处于幼稚状态的人类 PSC 复制了植入前胚胎中细胞的关键分子和细胞特征。重要的是，当鼓励幼稚 PSC 在特定条件下自组织时，它们会形成类似于早期囊胚发育阶段的结构。通过在实验室中培养这些细胞，我们可以了解人类发育过程中发生的关键事件，它们在个性化医疗中具有潜在用途。但我们需要创建高质量、稳定的干细胞群才能进行我们的实验。”

多能干细胞要么由胚胎形成，要么使用获得诺贝尔奖的方法从特化细胞中去除细胞特性。大多数重编程实验会产生已启动的 PSC，它们比初始 PSC 在发育上更先进。幼稚 PSC 可以直接从人类植入前胚胎中收集，或者更常见的是研究人员将已启动的 PSC 暴露于诱导它们成为幼稚 PSC 的条件下。现有的重编程方法效率低下且速度慢，使研究人员无法快速生产所需数量的高质量干细胞。

博士生和该研究的首席研究员亚当本德尔说：“对于幼稚细胞重编程所需的遗传和表观遗传因素知之甚少，这种知识差距限制了重编程条件的设计。”

幼稚重编程的低效率表明存在限制细胞达到幼稚状态的障碍。亚当和他的同事们通过进行大规模的基因筛选来识别阻碍和帮助重编程的基因，从而解决了这些障碍。他们能够识别出大量在幼稚 PSC 编程中起关键作用的基因，而这些基因以前并未与该过程相关联。

该团队特别关注一种表观遗传复合物，即PRC1.3复合物，它在不改变潜在DNA序列的情况下调节基因表达，他们发现这对于幼稚PSC的形成至关重要。如果没有这种复合物，进行重编程的细胞就会变成完全不同类型的细胞，而不是幼稚的 PSC。这表明PRC1.3的活性可以鼓励更多的细胞正确重新编程，实际上降低了障碍。

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