學(xué)者建立單因子介導(dǎo)體細(xì)胞重編程新方法

中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員劉晶團(tuán)隊（以下簡稱廣州健康院）與廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院教授廖寶劍團(tuán)隊合作開發(fā)了一套基于人Sal樣蛋白4（SALL4）單因子的體細(xì)胞重編程方法，成功將小鼠胚胎成纖維細(xì)胞重編程為自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。近日，相關(guān)成果在線發(fā)表于《自然-通訊》（Nature Communications）。

SALL4單因子誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程及SALL4與OCT4協(xié)同促進(jìn)重編程機(jī)制模式圖。研究團(tuán)隊供圖

自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)誕生以來，研究者們持續(xù)探索，相繼開發(fā)出了效率更高、時間更短及安全性更優(yōu)的誘導(dǎo)方法。轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞命運轉(zhuǎn)變過程中展現(xiàn)出較高的誘導(dǎo)效率與速度，其中，八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4（OCT4）被認(rèn)為是實現(xiàn)自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞誘導(dǎo)所需的核心重編程因子。然而，除了OCT4之外，其他因子能否單獨介導(dǎo)體細(xì)胞重編程，這一問題至今尚不明確。隨著重編程方法的改進(jìn)，許多新型轉(zhuǎn)錄因子組合相繼被報道，其中SALL4被報道具有重要功能，是一個潛在的能夠單獨誘導(dǎo)體細(xì)胞向自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞重編程的因子。

該研究中，研究人員通過篩選可促進(jìn)SALL4介導(dǎo)體細(xì)胞重編程的化合物，建立了一種具備更高效率與穩(wěn)定性的單因子誘導(dǎo)方法。此后，他們深入研究了SALL4介導(dǎo)體細(xì)胞重編程過程中的轉(zhuǎn)錄組、染色質(zhì)可及性動態(tài)變化以及脫氧核糖核酸結(jié)合位點特征，發(fā)現(xiàn)了多種新型重編程促進(jìn)因子。

此外，進(jìn)一步探索了SALL4和OCT4協(xié)同提高重編程效率的機(jī)制，揭示出這兩種轉(zhuǎn)錄因子通過對重編程促進(jìn)基因和抑制基因的雙重調(diào)控，有效地提高了重編程效率。本研究成功構(gòu)建了一種全新的單因子介導(dǎo)小鼠體細(xì)胞重編程的方法，并揭示了SALL4和OCT4在重編程過程中協(xié)同作用的部分內(nèi)在機(jī)制，強(qiáng)調(diào)了SALL4在此過程的作用及重要性，為深入理解細(xì)胞命運轉(zhuǎn)變的復(fù)雜機(jī)制提供了新視角。

上述研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、廣東省和廣州市科技計劃項目、香港@InnoHK項目及廣州健康院自主部署項目等項目的支持。廣州健康院研究員劉晶團(tuán)隊科研助理肖立展、碩士畢業(yè)生黃子芬和武子軒為論文共同第一作者，劉晶、王魯勤及廖寶劍為論文共同通訊作者。