伦敦大学和中科院联合发现获取新型iPS细胞新技术

来自英国伦敦大学国王学院心血管系，中科院上海生科院马普学会计算生物学伙伴研究所等处的研究人员发现在体细胞重编程早期阶段，一些特殊的基因表达模式会发生改变，由此他们研发出一种方法，能获得部分诱导多功能干细胞(partial-iPS，PiPS)，这种干细胞不仅重编程时间短，而且减少了所培育出的组织出现肿瘤的风险。

文章的通讯作者是英国伦敦大学国王学院心血管系终身教授徐清波，徐教授长期从事动脉粥样硬化发病机制和干细胞血管修复研究，并创立了欧洲最大的血管生物学实验室。他现任美国心脏学会杂志ATVB和J.Heart Dis.等多部心血管研究领域国际核心期刊的编委，曾在Lancet、Circulation、Circ.Res、等国际高水平期刊上共发表论著文章，撰写的专著《Handbook of Mouse Models of Cardiovascular Diseases》于2006年由英国Wiley出版社发行。

多能干细胞(Pluripotent stem cell，Ps)是当前干细胞研究的热点和焦点。它可以分化成体内所有的细胞，进而形成身体的所有组织和器官。因此，多能干细胞的研究不仅具有重要的理论意义，而且在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。但是过去认为多能干细胞只能从人胚胎中获得。2007年，美国和日本科学家发现，应用人和鼠的正常皮肤细胞，导入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四种基因，即可由正常体细胞转化成多能干细胞。这种基因诱导而产生的多能干细胞称为诱导多能干细胞(iPs)，除了皮肤细胞，其他体细胞也可以产生iPs。

可以说多能干细胞研究和应用将会成为21世纪最伟大的医学生物学成就之一。然而，iPS从研究理论走向临床应用还有很艰难的路要走。现阶段，iPS临床应用所遭遇的瓶颈是：1.诱导转化成iPS的效率过低。2. C-MYC 和KLF4两基因具有致癌性。iPS所面临的这两个问题是制约iPS临床应用的最大问题。

这种致癌性不利其未来的临床应用，为了解决这个问题，不少科学家们进行了深入探讨。在这篇文章中，研究人员则另辟蹊径，他们同意也是利用Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc这四种转录因子重编程人类成纤维细胞。

这个过程仅仅需要4天时间，比此前研究需要的28天缩短了时间，而且更重要的是，研究人员发现这种诱导多能干细胞在体内不会形成肿瘤，而且具有分化成内皮细胞ECs的潜能。

为了验证PiPS细胞能分化成ECs，研究人员在体细胞重编程过程中诱导识别了SET易位蛋白(髓系白血病相关蛋白)类蛋白(SETSIP)，而且研究人员发现在PiPS细胞上加入血管内皮生长因子VEGF，这种蛋白就会被转移到细胞核内去，直接和VE-cadherin启动子结合，增加血管内皮细胞钙粘蛋白的表达水平，和EC的分化。

并且PiPS-ECs促进了一种肢体缺血小鼠模型中小鼠的血管新生，提高血流量，不仅如此这种细胞也表现出了良好的附着性，稳定性，通畅性和典型的血管结构。

这些实验结果表明，成纤维细胞通过 SETSIP和VEGF 重编程为内皮细胞也许能用于未来再生医学的研究，据报道称比如有些糖尿病患者会出现下肢血管坏死的现象，用部分诱导多功能干细胞就可以帮助他们形成新的血管，还有心血管系统出现问题的患者也可能从中受益。

作者简介：

Prof. Qingbo Xu 徐清波教授

英国伦敦大学国王学院心血管系终身教授

英国心脏基金会(BHF) John Parker教授

全英华人生命科学院(CLSS UK)院长

浙江大学医学部客座教授

徐清波教授长期从事动脉粥样硬化发病机制和干细胞血管修复研究，并创立了欧洲最大的血管生物学实验室。他现任美国心脏学会杂志ATVB和J.Heart Dis.等多部心血管研究领域国际核心期刊的编委。其他学术兼职包括：美国肯塔基大学客座教授、全英华人生命科学学会主席等。自1988年以来，徐教授在Lancet、Circulation、Circ.Res、J.Am.Coll.Cardiol、J.Cell.Biol、J.Clin.Invest、Mol.Bio.Cell等国际高水平期刊上共发表论著文章200余篇，总影响因子约1300，被引次数高达9000余次。其撰写的专著《Handbook of Mouse Models of Cardiovascular Diseases》于2006年由英国Wiley出版社发行。徐教授实验室目前在研项目科研经费总计超过400万英镑。