倫敦大學教授發現新型iPS細胞

來自英國倫敦大學國王學院心血管系，中科院上海生科院馬普學會計算生物學伙伴研究所等處的研究人員發現在體細胞重編程早期階段，一些特殊的基因表達模式會發生改變，由此他們出一種方法，能獲得部分誘導多功能干細胞（partial-iPS，PiPS），這種干細胞不僅重編程時間短，而且減少了所培育出的組織出現腫瘤的風險，相關成果公布在《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜志上。

文章的通訊作者是英國倫敦大學國王學院心血管系終身教授徐清波，徐教授長期從事動脈粥樣硬化發病機制和干細胞血管修復研究，并創立了歐洲zui大的血管生物學實驗室。他現任美國心臟學會雜志ATVB和J.Heart Dis.等多部心血管研究領域核心期刊的編委，曾在Lancet、Circulation、Circ.Res、等高水平期刊上共發表論著文章，撰寫的專著《Handbook of Mouse Models of Cardiovascular Diseases》于2006年由英國Wiley出版社發行。

多能干細胞（Pluripotent stem cell，Ps）是當前干細胞研究的熱點和焦點。它可以分化成體內所有的細胞，進而形成身體的所有組織和器官。因此，多能干細胞的研究不僅具有重要的理論意義，而且在器官再生、修復和疾病治療方面應用價值。但是過去認為多能干細胞只能從人胚胎中獲得。2007年，美國和日本科學家發現，應用人和鼠的正常皮膚細胞，導入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四種基因，即可由正常體細胞轉化成多能干細胞。這種基因誘導而產生的多能干細胞稱為誘導多能干細胞（iPs），除了皮膚細胞，其他體細胞也可以產生iPs。
可以說多能干細胞研究和應用將會成為21世紀zui偉大的醫學生物學成就之一。然而，iPS從研究理論走向臨床應用還有很艱難的路要走。現階段，iPS臨床應用所遭遇的瓶頸是：1.誘導轉化成iPS的效率過低。2. C-MYC 和KLF4兩基因具有致癌性。iPS所面臨的這兩個問題是制約iPS臨床應用的zui大問題。

這種致癌性不利其未來的臨床應用，為了解決這個問題，不少科學家們進行了深入探討。在這篇文章中，研究人員則另辟蹊徑，他們同意也是利用Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc這四種轉錄因子重編程人類成纖維細胞。

這個過程僅僅需要4天時間，比此前研究需要的28天縮短了時間，而且更重要的是，研究人員發現這種誘導多能干細胞在體內不會形成腫瘤，而且具有分化成內皮細胞ECs的潛能。

為了驗證PiPS細胞能分化成ECs，研究人員在體細胞重編程過程中誘導識別了SET易位蛋白（髓系白血病相關蛋白）類蛋白（SETSIP），而且研究人員發現在PiPS細胞上加入血管內皮生長因子VEGF，這種蛋白就會被轉移到細胞核內去，直接和VE-cadherin啟動子結合，增加血管內皮細胞鈣粘蛋白的表達水平，和EC的分化。

并且PiPS-ECs促進了一種肢體缺血小鼠模型中小鼠的血管新生，提高血流量，不僅如此這種細胞也表現出了良好的附著性，穩定性，通暢性和典型的血管結構。

這些實驗結果表明，成纖維細胞通過 SETSIP和VEGF 重編程為內皮細胞也許能用于未來再生醫學的研究，據報道稱比如有些糖尿病患者會出現下肢血管壞死的現象，用部分誘導多功能干細胞就可以幫助他們形成新的血管，還有心血管系統出現問題的患者也可能從中受益。