豬誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞及端粒重編程研究.pdf

1、誘導(dǎo)性多能性干細(xì)胞是在體細(xì)胞中轉(zhuǎn)入特定的轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)而來(lái)。建立高效、安全的iPS細(xì)胞系對(duì)于iPS的應(yīng)用具有重要的意義。由于在器官大小和結(jié)構(gòu)上與人的相似性，豬已經(jīng)成為臨床前試驗(yàn)、研究人類疾病及異種器官移植的理想動(dòng)物模型。我們初步嘗試建立無(wú)因子誘導(dǎo)的豬iPS細(xì)胞系和單因子iPS細(xì)胞系，但是沒有得到正常并且多能性較好的細(xì)胞系。建立的四因子iPS細(xì)胞系表達(dá)多能性基因、體外可以形成具有三胚層的畸胎瘤，外源基因雖然表達(dá)下降，但是沒有完全沉默，這可能

2、會(huì)影響iPS細(xì)胞的功能。iPS細(xì)胞移植后沒有得到嵌合體，具體的原因及機(jī)制還需要進(jìn)一步的研究。
　　端粒是染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)，是維持染色體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定必須的，與衰老、腫瘤等密切相關(guān)，但是對(duì)豬的端粒生物學(xué)知道的比較少。目前只有Southern雜檢測(cè)豬普通細(xì)胞的端粒長(zhǎng)度。我們首先建立了豬端粒長(zhǎng)度檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)定量PCR可以快速有效的檢測(cè)端粒T/S比率，而Q-FISH可以很好的觀察到端粒的結(jié)構(gòu)，如端粒doublets。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，豬的細(xì)胞衰老

3、與端粒損傷有關(guān)。
　　哺乳動(dòng)物包括小鼠和人的端粒由位于染色體末端的TTAGGG重復(fù)序列和與之結(jié)合的蛋白質(zhì)構(gòu)成，保護(hù)染色體末端不被降解或融合，對(duì)維持染色體的穩(wěn)定有重要作用。TTAGGG重復(fù)序列也出現(xiàn)在染色體末端以外的其他部位，稱為中間端粒序列。異常的中間端粒被用來(lái)研究染色體的不穩(wěn)定性，并且在癌細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)有異常的中間端粒。通過端粒熒光原位雜交，并與不同的物種進(jìn)行比對(duì)，實(shí)驗(yàn)表明，豬的6號(hào)染色體著絲粒區(qū)有植物的TTTAGGG端粒重復(fù)序列

4、(plant telomeresequences of TTTAGGG, bITSs)，它與脊椎動(dòng)物的TTAGGG序列(vertebratetelomere sequences TTAGGG, vITSs)并存于同一區(qū)域。通過對(duì)不同細(xì)胞系端粒長(zhǎng)度的分析，ITS的端粒長(zhǎng)度是動(dòng)態(tài)變化的，它的變化趨勢(shì)與末端端粒長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)呈正相關(guān)。同時(shí)，豬的端粒末端有很高頻率的雙端粒信號(hào)(doublets)，可能與染色體的不穩(wěn)定性和ITSs端粒的動(dòng)態(tài)性有關(guān)

5、?？傊i染色體的ITS區(qū)含有植物和動(dòng)物的保守端粒序列，對(duì)ITS功能和調(diào)節(jié)機(jī)制的進(jìn)一步研究可能為進(jìn)化和染色體不穩(wěn)定性的研究提供新的依據(jù)。
　　端粒的完全重編程與iPS細(xì)胞的多能性密切相關(guān)。豬的iPS細(xì)胞中，外源基因沒有完全沉默，不像小鼠和人的。我們系統(tǒng)比較了不同豬iPS細(xì)胞中外源基因沉默、端粒及端粒維持情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，端粒和端粒酶表達(dá)的不足與外源基因的重新激活有關(guān)。與此相反，外源基因完全或部分沉默的細(xì)胞系，端?？s短，這與外源基