[發(fā)明專利]利用Xist Tale抑制性轉錄因子制備誘導性多能干細胞的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611267083.6
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106754729B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 李喜和;張金噸;劉澎濤;王顯新;韓紅梅
• 申請（專利權）人: 內(nèi)蒙古賽科星家畜種業(yè)與繁育生物技術研究院有限公司;內(nèi)蒙古賽科星繁育生物技術（集團）股份有限公司
• 主分類號: C12N5/10
• 分類號: C12N5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種利用Xist Tale抑制性轉錄因子制備誘導性多能干細胞的方法，利用結合于Xist第一內(nèi)含子區(qū)的基于類轉錄激活效應物樣(Transcriptional?activator?like effectors,Tale)的抑制性轉錄因子R6聯(lián)合Oct4、Sox2、Klf4和c?Myc之間的協(xié)同作用提高小鼠成纖維細胞向誘導性多能干細胞的誘導效率。而且獲得的iPSCs具有典型的多能性干細胞特性，包括參與嵌合體小鼠的發(fā)育。該方法不僅積極推進了iPSCs的臨床應用和研究，而且為研究如何獲得并提高人、豬和牛等其它哺乳動物iPSCs提供了新的技術和理論基礎。

技術領域

本發(fā)明屬生物技術領域，涉及一種利用Xist Tale抑制性轉錄因子聯(lián)合Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc制備誘導性多能干細胞的方法。

背景技術

胚胎干細胞(embryonic stem cell，ESCs)是一類高度未分化細胞，具有發(fā)育全能性。在適當條件下可以無限增殖，并可以分化出成體動物組織和器官的所有細胞，如造血細胞、神經(jīng)細胞、心肌細胞等。在動物克隆、轉基因動物生產(chǎn)、疾病治療、組織工程、再生醫(yī)學、疾病機理和治療研究、藥物發(fā)現(xiàn)和評價等諸多領域均具有應用價值。但是倫理法律以及免疫排斥等問題一直制約著ESCs技術的進一步發(fā)展和應用。

2006，日本科學家通過導入4種轉錄因子Oct4，Sox2，c-Myc，Klf4成功將鼠的體細胞重編程為ESCs狀態(tài)，即誘導性多能干細胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)，隨后，人的iPSCs也用相似的基因改造方法獲得。iPSCs具有與ESCs類似的生物學特征，包括具有分化出成體動物組織和器官的所有細胞的能力，如神經(jīng)前體細胞、功能性的成熟神經(jīng)細胞，造血前體細胞、造血細胞、血管內(nèi)皮細胞，分泌胰島素的β細胞，心肌細胞等。2009年，中國科學家周琪、曾凡一、高紹榮等利用iPSCs獲得活體實驗鼠，首次證明iPSCs與ESCs一樣具有全能性。而且，由于iPSCs來源于自體細胞的重編程，較好地回避了長期以來圍繞人類胚胎干細胞使用問題的倫理爭論，同時也克服了異體移植存在的免疫排斥問題。這是科學史上的重大突破，在干細胞、發(fā)育生物學和醫(yī)學研究領域中具有劃時代意義。

但人們對iPSCs技術的研究尚在初級階段，其效率低是iPSCs應用面臨的主要障礙之一。在各種誘導方法中，逆轉錄病毒載體誘導細胞重編程效率最高，也僅為0.01％左右，慢病毒、腺病毒更低。如何獲得高效的iPSCs技術成為目前國際上干細胞研究領域的熱點。

iPSCs轉化技術的核心是如何通過異源表達Oct4、Sox2等基因快速啟動細胞內(nèi)源性Oct4、Nanog等多能相關性基因的表達。在胚胎干細胞中，多能性調(diào)控因子OCT4、SOX2和NANOG等結合到Xist第一內(nèi)含子區(qū)，以調(diào)控和維持Xist RNA的低水平狀態(tài)。最近研究發(fā)現(xiàn)，在Xist第一內(nèi)含子區(qū)結合的因子還包括多能性調(diào)控因子TCF3和PRDM14，以及早期胚胎發(fā)育調(diào)控因子CDX2等。而且有研究報道，Xist第一內(nèi)含子在ESCs分化過程中具有增強子活性。作為多能性因子結合的關鍵區(qū)域，Xist第一內(nèi)含子區(qū)的表觀修飾狀態(tài)可能與MEFs細胞的重編程息息相關，甚至可以提高iPSC的誘導效率。