重編程技術(shù)在功能和表觀(guān)遺傳上糾正hiPS細胞，Ausbian進(jìn)口胎牛血清助力科研

干細胞培養在再生醫學(xué)中發(fā)揮著(zhù)重要作用。在干細胞培養過(guò)程中，胎牛血清是一種常用的培養添加物。胎牛血清的質(zhì)量，是影響細胞培養質(zhì)量的因素之一，Ausbian進(jìn)口胎牛血清，選擇澳洲符合當地畜牧部門(mén)規定的血清，通過(guò)嚴格的質(zhì)量檢測，內毒素含量低，≤3EU/ml，全程冷鏈運輸。

體細胞重編程需要大量的表觀(guān)基因組重塑來(lái)建立類(lèi)似于hES細胞的狀態(tài)。通過(guò)異位表達轉錄因子OCT4、KLF4、SOX2和MYC(以下統稱(chēng)為OKSM)生成hiPS細胞是目前應用廣泛的方法。盡管誘導多能干細胞(iPS)和胚胎干細胞(ES)具有高度的相似性，但大量證據表明，iPS細胞在表觀(guān)遺傳和功能上與胚胎干細胞不同，包括殘留的體細胞表觀(guān)遺傳記憶和新生的表觀(guān)遺傳畸變。

先前的報告表明，DNA甲基化和組蛋白修飾編碼這些表觀(guān)遺傳差異，這些差異通過(guò)分化傳播，限制了hiPS細胞在疾病建模、藥物篩選和細胞治療中的潛在應用。然而，在重編程過(guò)程中異常表觀(guān)遺傳狀態(tài)出現的機制仍然未知。

通過(guò)體細胞核移植(SCNT)重編程的細胞比通過(guò)oksm重編程的細胞保留了更少的表觀(guān)遺傳記憶，這表明表觀(guān)遺傳畸變不是重編程所固有的，可以減輕。盡管確切的機制尚不清楚，SCNT重編程似乎再現了著(zhù)床前表觀(guān)基因組重置，由卵母細胞內的分子環(huán)境介導。值得注意的是，盡管SCNT干細胞比hiPS細胞含有更少的表觀(guān)遺傳記憶，但SCNT重編程需要供體卵母細胞，這使得該方法效率低下、復雜且不可擴展。

傳統的OKSM重編程產(chǎn)生的hiPS細胞處于啟動(dòng)多能狀態(tài)(啟動(dòng)-hiPS細胞)，類(lèi)似于著(zhù)床后的外胚層細胞。最近的研究進(jìn)展使體細胞能夠重編程為類(lèi)似著(zhù)床前外胚層的幼稚多能狀態(tài)(幼稚hips細胞)，包括低整體DNA甲基化。這兩種重編程范式為研究表觀(guān)基因組重編程如何受到多能性不同發(fā)育狀態(tài)環(huán)境的影響提供了可操作的模型系統。先前的研究關(guān)注的是當hES細胞在啟動(dòng)和初始培養條件之間切換時(shí)DNA甲基化的變化，但不知道是否表觀(guān)遺傳記憶和畸變發(fā)生在初始- hips細胞重編程中。

因此，科研人員著(zhù)手研究初始重編程和啟動(dòng)重編程中表觀(guān)遺傳異常的起源、動(dòng)力學(xué)和機制，以全面了解重編程過(guò)程。

總結：

研究人員通過(guò)對人類(lèi)體細胞向hiPS細胞的啟動(dòng)和初始重編程進(jìn)行全基因組DNA甲基化分析，表征了這些表觀(guān)遺傳差異的持久性和出現性。研究人員發(fā)現重編程誘導的表觀(guān)遺傳畸變在啟動(dòng)重編程的中途出現，而DNA去甲基化在初始重編程的早期就開(kāi)始了。

利用這些知識，研究人員開(kāi)發(fā)了一種模擬胚胎表觀(guān)遺傳重置的瞬時(shí)幼稚處理重編程策略?？蒲腥藛T發(fā)現，hiPS細胞的表觀(guān)遺傳記憶集中在由H3K9me3、lamin-B1和異常CpH甲基化標記的來(lái)源依賴(lài)性抑制染色質(zhì)細胞中。瞬時(shí)幼稚重編程將這些結構域重新配置為類(lèi)似hES細胞的狀態(tài)，并且不會(huì )破壞基因組印跡。利用等基因系統，科研證明瞬時(shí)幼稚重編程可以糾正傳統hiPS細胞中的轉座因子過(guò)表達和差異基因表達，并且瞬時(shí)幼稚重編程的hiPS和hES細胞表現出相似的分化效率。

此外，瞬時(shí)幼稚重編程增強了來(lái)自多種細胞類(lèi)型的hiPS細胞的分化。因此，瞬時(shí)幼稚重編程糾正了表觀(guān)遺傳記憶和畸變，產(chǎn)生了比傳統hiPS細胞在分子和功能上更類(lèi)似于hES細胞的hiPS細胞。研究預見(jiàn)瞬時(shí)幼稚重編程將成為生物醫學(xué)和治療應用的新標準，并為研究表觀(guān)遺傳記憶提供一個(gè)新的系統。