擦除细胞记忆可更好重编程干细胞

科技日报记者 张梦然

在16日发表于《自然》杂志的一项开创性研究中，来自澳大利亚多家机构的联合团队解决了再生医学中长期存在的一个难题。研究团队开发了一种重新编程人类细胞以更好模仿胚胎干细胞的新方法，或对生物医学和疾病治疗产生重大影响。

人类IPS细胞 图片来源：JIA TAN/博罗实验室

在2000年代中期的一项革命性进展中，人们发现身体的非生殖性成体细胞（称为体细胞）可人工重新编程为类似于胚胎干细胞（ES）的状态，这些细胞之后有能力生成身体的任何细胞。

将人类体细胞（例如皮肤细胞）人工重编程为诱导多能干细胞（iPS）的能力，提供了一种无限量供应ES细胞的方法，在疾病建模、药物筛选等方面具有广泛的应用。

但传统重编程过程中长期存在的一个问题是，iPS细胞会保留其原始体细胞状态的表观遗传记忆，以及其他表观遗传异常。这可能会在iPS细胞和它们应该模仿的ES细胞以及随后衍生的特化细胞之间产生功能差异，从而限制了使用。

莫纳什生物医学发现研究所团队开发了一种称为瞬时幼稚治疗（TNT）重编程的新方法，它模仿了在非常早期的胚胎发育过程中发生的细胞表观基因组的重置。

通过研究体细胞表观基因组在整个重编程过程中如何变化，他们查明了表观遗传畸变何时出现，并引入了一个新的表观基因组重置步骤来避免它们并擦除记忆。与使用传统重编程产生的细胞相比，新的人类TNT-iPS细胞在分子和功能上都更类似于人类ES细胞。

研究人员预测，TNT重编程将为细胞疗法和生物医学研究建立新的基准，并大幅推进其进展。