用于評(píng)估干細(xì)胞發(fā)育的新生物標(biāo)志物
由UCL科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組已經(jīng)找到了一種方法來評(píng)估被稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)的“制造”干細(xì)胞的可行性。今天在Nature Communications上發(fā)布,該團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)為快速跟蹤干細(xì)胞研究中使用的篩選方法提供了一種新方法。
iPSC來源于通常取自皮膚或血液的細(xì)胞,這些細(xì)胞經(jīng)過遺傳重編程后恢復(fù)到胚胎樣狀態(tài),使細(xì)胞分化成體內(nèi)的任何細(xì)胞類型。iPSC技術(shù)是實(shí)驗(yàn)室研究人類疾病的一個(gè)非常重要的新平臺(tái),并且提供了開發(fā)轉(zhuǎn)化細(xì)胞替代療法的潛力,例如,通過創(chuàng)建肝細(xì)胞來治療肝病和干細(xì)胞來治療白血病和其他血液癌癥。
iPSC能夠區(qū)分其他細(xì)胞類型,使其對(duì)實(shí)驗(yàn)室研究非常有價(jià)值,但并非所有iPSC都具有相同的分化能力,某些細(xì)胞系顯著缺陷。“當(dāng)生成iPSC時(shí),識(shí)別'良好'和'壞'細(xì)胞系顯然是有益的”,負(fù)責(zé)研究團(tuán)隊(duì)的Lee Stirling博士解釋說,他是倫敦大學(xué)學(xué)院癌癥研究所的研究員。“良好的細(xì)胞系提供最佳的分化能力,因此對(duì)研究最有用。然而,使用傳統(tǒng)的評(píng)估方法建立這些細(xì)胞系的質(zhì)量是昂貴和耗時(shí)的。我們正在尋找一種方法來加快這一過程,我們認(rèn)為解決方案的一部分在于使用DNA甲基化作為分化能力的生物標(biāo)志物“。
DNA甲基化是細(xì)胞遺傳物質(zhì)(DNA)的物理修飾,可以改變細(xì)胞的行為。在這項(xiàng)研究中,該團(tuán)隊(duì)正在尋找僅在干細(xì)胞中發(fā)生的特定類型的甲基化,稱為非CG甲基化,以確定它們是否能夠鑒定非CG甲基化與iPSC分化能力之間的聯(lián)系。
斯特林博士說:“多能干細(xì)胞的作用是產(chǎn)生所有三個(gè)胚層:中胚層,內(nèi)胚層和外胚層。然后這些胚層發(fā)育成身體的所有細(xì)胞。在這項(xiàng)研究中,我們專注于多能干細(xì)胞分化為內(nèi)胚層譜系的能力 - 肝臟,胰腺和甲狀腺等器官的譜系。一旦我們收集并檢查了我們的數(shù)據(jù),我們立即被一個(gè)鏈接所震驚 - 我們可以自信地報(bào)告非CG甲基化的減少是與內(nèi)分泌譜系分化能力受損有關(guān)。“
“這項(xiàng)研究的主要觀點(diǎn)是,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種表觀遺傳生物標(biāo)志物,可以幫助我們區(qū)分具有減弱的分化能力的iPSC。這一發(fā)現(xiàn)可用于減少昂貴且耗時(shí)的分析方法,同時(shí)提供大的改進(jìn)用于臨床和治療應(yīng)用的iPSC系的評(píng)估。“ 斯特林博士補(bǔ)充道。
研究小組希望,他們的發(fā)現(xiàn)不僅可以在短期內(nèi)用作研究目的的細(xì)胞系的有效分析方法,而且,未來,研究結(jié)果可以作為發(fā)現(xiàn)與甲基化模式相關(guān)的發(fā)育過程的起點(diǎn)。在iPSC中。斯特林博士總結(jié)道:“隨著時(shí)間的推移,我相信理解這些原則將影響我們對(duì)癌細(xì)胞行為的理解,并最終為再生醫(yī)學(xué)策略奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”
該研究由倫敦大學(xué)學(xué)院,劍橋大學(xué),Cellcentric和Wellcome Trust Sanger Institute(HipSci)合作完成。
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