1.2、诱导方法 根据载体的不同,目前诱导重编程的方法大致可分为整合型和非整合型。整合型重编程 常利用逆转录病毒、慢病毒载体等实现基因导入、整合,实现重编程。非整合型重编程减少 对染色体结构的改变,一定程度上降低了基因突变和癌变的可能。如腺病毒,仙台病毒,逆 转录病毒,转座子,质粒,微小环DNA,重组蛋白,小分子化合物,RNAs等方式均可产生 诱导多能干细胞。尤其,仙台病毒、游离质粒、非整合重编程因子等方法使用广泛。 载体类型转化方式 转化因F断手 现有已知的诱导方式 病毒逆转录病毒+ OSKM 根据载体类型主要分 慢病毒 为四类 腺病毒 病毒介导型 仙台病毒 NA转化型 DNA附加体质粒 OSKMNLT RNA转化型、 转座子 蛋白质转化型 微环 (表1)。 蛋白质细胞穿膜蛋白 SKV 0, OCT3/4: S, S0X2: K, KLF4: M, C-MYC: N, NANOG L,LN28:T,SV404 arge T antigen.**;+,<0.001%:++ <0.01%:+ <0.1%;++++·>0.1% 表1人类|PSC诱导方式 Matthias等人利用非整合的腺病毒瞬时表达0ct4、Sox2、Klf4和c-Mye基因,将小 鼠成纤维细胞和肝细胞重编程为诱导多能干细胞(iPSC),研究发现这些细胞具有DNA去 甲基化、内源多能基因表达、可形成畸胎瘤等特点。 Keisuke等研究获得了没有病毒载体介 导的小鼠iPSC,他们利用小鼠胚胎成纤维细胞重复转染两种表达质粒(一种是含有0ct3/ 4,SOX2,KLF4因子的cDNA,另一种含有c-myc因子的cDNA),产生没有质粒整合的iPSC 发现此 iPSCs诱导的畸胎瘤在移植到小鼠体内后形成嵌合体。近些年来,为了提高iPSC 的安全性,许多实验室采用了降低外源基因随机整合的方法。2014年 Norikatsu等用成熟 双链RNA( mirnas)miR-200c结合mir-369和miR-302家族将小鼠和人类细胞重编程为 诱导多能干细胞,这种重新编程方法不需要基于载体的基因转移,因此它在生物医学研究和 再生医学中具有巨大的潜力。此外,hou等人经过筛选了10000个小分子化合物,筛选出 FSK2-Me-5HT和DA476可以作为重编程因子0ct4的替代物,使用VC6TFZ、PA、E616452、 CHIR、D4476FSK、2-Me-5T七个小分子化合物的组合使从小鼠体细胞重编程为多能性干细 胞的效率高达0.%,化学诱导的多潜能干细胞( clpscs)与胚胎干细胞(ESC)的基因表达 谱、表观遗传状态、潜在的分化能力和种系传递等方面类似,这说明小分子化合物也可以用 来将体细胞重编程至多能性状态。以 技术应用 2.1、IPSC在疾病建模中的应用H 在疾病建模应用中,iPSC为理解人类疾病的遗传基础提供了一种非常宝贵的模型系统 利用诱导多能干细胞建立疾病模型的优势在于:其携带与病人完全相同的遗传物质,具有与1.2、诱导方法 根据载体的不同，目前诱导重编程的方法大致可分为整合型和非整合型。整合型重编程 常利用逆转录病毒、慢病毒载体等实现基因导入、整合，实现重编程。非整合型重编程减少 对染色体结构的改变，一定程度上降低了基因突变和癌变的可能。如腺病毒，仙台病毒，逆 转录病毒，转座子，质粒， 微小环 DNA，重组蛋白，小分子化合物，RNAs 等方式均可产生 诱导多能干细胞。尤其，仙台病毒、游离质粒、非整合重编程因子等方法使用广泛。[2] 表 1 人类 IPSC 诱导方式[3] Matthias 等人利用非整合的腺病毒瞬时表达 Oct4、Sox2、Klf4 和 c-Myc 基因，将小 鼠成纤维细胞和肝细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSC），研究发现这些细胞具有 DNA 去 甲基化、内源多能基因表达、可形成畸胎瘤等特点。Keisuke 等研究获得了没有病毒载体介 导的小鼠 iPSC，他们利用小鼠胚胎成纤维细胞重复转染两种表达质粒（一种是含有 Oct3 / 4，SOX2，KLF4 因子的 cDNA，另一种含有 c-myc 因子的 cDNA），产生没有质粒整合的 iPSC， 发现此 iPSCs 诱导的畸胎瘤在移植到小鼠体内后形成嵌合体。近些年来，为了提高 iPSC 的安全性，许多实验室采用了降低外源基因随机整合的方法。2014 年 Norikatsu 等用成熟 双链 RNA (miRNAs) miR-200c 结合 mir-369 和 miR-302 家族将小鼠和人类细胞重编程为 诱导多能干细胞，这种重新编程方法不需要基于载体的基因转移，因此它在生物医学研究和 再生医学中具有巨大的潜力。此外，hou 等人经过筛选了 10000 个小分子化合物，筛选出 FSK2-Me-5HT 和 D4476 可以作为重编程因子 Oct4 的替代物，使用 VC6TFZ、VPA、E616452、 CHIR、D4476 FSK、2-Me-5HT 七个小分子化合物的组合使从小鼠体细胞重编程为多能性干细 胞的效率高达 0.2%，化学诱导的多潜能干细胞（cipscs）与胚胎干细胞（ESC）的基因表达 谱、表观遗传状态、潜在的分化能力和种系传递等方面类似，这说明小分子化合物也可以用 来将体细胞重编程至多能性状态。[2] 二、技术应用 2.1、IPSC 在疾病建模中的应用[4] 在疾病建模应用中，iPSC 为理解人类疾病的遗传基础提供了一种非常宝贵的模型系统。 利用诱导多能干细胞建立疾病模型的优势在于：其携带与病人完全相同的遗传物质，具有与 现有已知的诱导方式 根据载体类型主要分 为四类: 病毒介导型、 DNA 转化型、 RNA 转化型、 蛋白质转化型 ( 表 1)