論文特選：小分子化合物促使體細胞成為誘導性干細胞
本月精選文章 － 小分子化合物能促使小鼠體細胞成為誘導性干細胞 (induced pluripotent stem cells, iPS 細胞)，是由中國北京大學生命科學院鄧宏魁教授所領導的研究團隊所發表。iPS 細胞是將患者已分化的細胞重新編程為具有分裂、增殖與分化能力的干細胞，因來源是患者本身的組織，所以能避免組織兼容性的問題，是目前發展再生醫學重要的方向之一。關于 iPS 細胞的制造，除了轉殖 4 種細胞重新編程因子(reprogramming factor, RF: Oct4、Sox2、c-Myc和 Klf4) 到體細胞促進細胞重啟編成外，研究團隊先前使用華聯小鼠表達譜芯片(MOA)更進一步證實 iPS細胞的制造，可透過調控特定的細胞譜系特異分化因子而完成。為了提高 iPS 細胞制造的效率，研究團隊先前已發表4種可增進細胞重新編程效率的小分子化合物(VPA、CHIR99021、616452、tranylcypromine)，但這些小分子化合物仍需要在有轉殖 RF 的條件下才能制造 iPS 細胞。因為 RF 誘導 iPSCs 的效率有限，而小分子化合物易合成、保存與質量管控，且具備極佳的細胞穿透性、無細胞免疫性等優點，研究團隊希望可以找到能完全取代 RF 的小分子化合物，藉由這些小分子化合物，提高并達到細胞重新編程的目的。研究團隊由 10,000 種小分子化合物找到 4 種制作 iPS 細胞必需的小分子化合物(CHIR、616452、FSK、DZNep)，這些小分子化合物在沒有轉殖 RF 的情況下，可以有效地誘導體細胞重新編程為 CiPS 細胞 (chemically induced pluripotent stem cells, CiPS 細胞)。使用華聯小鼠表達譜芯片 (MOA) 分析 CiPS 細胞與胚胎干細胞 (ESCs) 以及 OSKM-iPSCs 的 gene expression profile，發現 CiPS 細胞與 ESCs 以及 OSKM-iPSCs 有相似的 global gene expression profile。進一步，研究團隊透過分生實驗與動物實驗證實 CiPS 細胞的確具有 ESC 細胞的特征，也厘清小分子化合物制作 CiPS 細胞的生理機轉。此研究成果預期能提供科學家一個新的制作 iPS 細胞的平臺，此平臺能提供患者更安全地 iPS 細胞，提升疾病治愈之機率。
Reference
Hongkui Deng et.al. Pluripotent Stem Cells Induced from Mouse Somatic Cells by Small-Molecule Compounds. [PubMed]
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