[发明专利]一种通过蝾螈Oct4将人类血液细胞重编程为iPSC的方法

说明书

本发明属于细胞领域，具体涉及一种通过蝾螈Oct4将人类血液细胞重编程为iPSC的方法，包括如下步骤，S1、获取红细胞祖细胞；S2、将包含蝾螈Oct4转录因子和其他转录因子的游离型载体导入S1中获取的红细胞祖细胞；S3、将S2中获取的含有游离型载体的红细胞祖细胞经多能干细胞诱导培养基培养，在无饲养层体系中诱导成重编程中间态细胞；S4、待完全诱导后，更换S3中所述的多能干细胞诱导培养基为多能干细胞培养基维持培养，获得蝾螈Oct4转录因子、其他转录因子表达消失且内源多能性基因POU5F1、NANOG、TRA‑1‑60与TRA‑1‑81表达激活的细胞，该细胞即为iPSC。本发明的有益效果是可以高效诱导产生无外源基因成分的hiPSC，适用于临床前研究和临床应用。

技术领域

本发明属于细胞领域，具体涉及一种通过蝾螈Oct4将人类血液细胞重 编程为iPSC的方法。

背景技术

我国是世界人口大国，每年因为创伤、疾病、衰老、以及遗传所导致的 器官缺损、衰竭、功能障碍也居世界之首，以药物和手术治疗为基本支柱的 经典医学治疗手段已不能满足临床医学的巨大需求，所以对干细胞与再生医 学的研究受到了相当多科研单位以及社会各界的普遍重视。

细胞移植治疗是再生医学研究的一个重要方向，特定类型的细胞移植可 被用来治疗心脏损伤，神经系统退行性疾病，脊髓损伤，肾衰竭，血液系统 疾病等等。然而，细胞移植治疗面临着异体排斥、细胞来源有限等很多难以 解决的问题。

干细胞是一类具有自我复制能力的细胞，在一定条件下，它可以分化为 一种或多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干 细胞。根据干细胞的发育潜能分为：全能干细胞(尚未在体外建立)、多能 干细胞、专能干细胞、寡能干细胞和单能干细胞。成体干细胞，包括专能干 细胞、寡能干细胞和单能干细胞，具有有限的自我复制能力，在体内一般只 分化为其所在组织器官的功能细胞，分化潜力有限。成体干细胞，如血液干 细胞、间充质干细胞与角膜上皮干细胞是目前临床应用最多的细胞种类，但 因其来源于成体、体外扩增能力有限，无法满足临床应用需求。多能干细胞 具有无限自我复制的能力,同时可分化为人体所有功能细胞、组织、器官， 医学界称之为“万能细胞”。相对于成体干细胞有着更广阔的应用前景。胚 胎干细胞是一种多能干细胞，但其来源于胚胎发育早期囊胚的内细胞团，其 临床应用涉及到很多伦理问题、遗传多样性的有限、以及免疫配型问题。诱 导多能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPSC)是利用重编程技 术，在体外将成体组织细胞“逆龄”而得到的类似于胚胎干细胞的多能干细 胞。iPSC可以从几乎所有的成体组织细胞制备获得,这项技术使得制备病人 自己的多能干细胞成为可能，且避免了胚胎干细胞临床应用的局限性，在疾 病机制研究、药物筛选、细胞治疗等领域有着广阔的应用前景。

iPSC最初于2006年由日本科学家Shinya Yamanaka研究组在小鼠皮肤 成纤维细胞中使用逆转录病毒表达Oct4/Sox2/Klf4/c-Myc四个转录因子成 功获得(Takahashi andYamanaka 2006)，2007年，Yamanaka研究组使用了 同样的方法获得了人类诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cell,hiPSC)(Takahashi,et al.2007)，同时，来自于Thomson研究组的 俞君英博士使用慢病毒表达OCT4/SOX2/NANOG/LIN28也从人体成纤维细胞成 功的建立了hiPSC(Yu,et al.2007)。2009年，中国科学家周琪研究组、 高绍荣研究组以及美国Baldwin研究组通过四倍体补偿技术获得了完全由 iPSC发育而来的小鼠，证明了iPSC具有与胚胎干细胞同样的发育潜能 (Boland,et al.2009；Kang,et al.2009；zhao,etal.2009)