動物所與遺傳發育所聯合發現判斷干細胞多能性的分子標準

　　6月18日出版的科學雜志Journal of Biological Chemistry（JBC）以封面文章形式刊發了中國科學院院動物研究所周琪研究員和遺傳與發育生物學研究所王秀杰研究員的研究組合作取得的研究成果。此項研究首次發現了可以用來判斷小鼠干細胞多能性水平的關鍵基因決定簇，對于干細胞多能性水平決定機理的研究和干細胞的臨床應用具有重要的促進作用。

　　胚胎干細胞（ES）及誘導性多能干細胞（iPS）技術是近年來生命科學研究領域的持續熱點，對揭示細胞重編程機制、研究個體發育以及再生醫學的臨床應用等都具有重要價值。2009年動物所周琪研究組率先證實了iPS細胞具有與胚胎干細胞相似的全能性，但同時亦發現獲得具有完全多能性水平的iPS細胞的效率極低，多數iPS細胞由于重編程不完全而導致無法獲得后代或后代具有生理缺陷等問題，成為其在再生醫學中應用的一個巨大障礙。尤其是人類干細胞系由于倫理學的限制，不能通過發育能力進行鑒定，更加難以確定其多能性水平。因此，如何準確地判斷干細胞的多能性狀態并對其進行精確分型是干細胞的基礎研究和轉化應用過程中一個急需解決的問題。

　　利用長期積累的大量具有不同發育潛能的小鼠ES和iPS細胞系，周琪研究員與王秀杰研究員的研究組合作，系統地分析了這些細胞的編碼基因、小分子RNA 和蛋白質表達譜，發現了一組在胚胎干細胞和具有完全多能性的iPS細胞中高表達，在僅具有部分多能性的iPS細胞中不表達或表達水平極低的一個關鍵基因組區域。通過多種細胞系證明，位于這個區域內基因與microRNA 簇的表達與細胞多能性狀態和發育潛能呈正相關，因此可以用來作為判斷干細胞和iPS細胞多能性水平的分子標記。

　　此發現于4月9日在JBC在線發表后，即受到國際同行的普遍關注。美國生物化學與分子生物學協會對此成果發表了專題報道，并被ScienceDaily等數十家國外媒體轉載。由于在小鼠基因組中沒有篩選出其他具有類似特性的基因簇，并且這一區域中的基因和microRNA簇在哺乳動物中高度保守，因此，若此區域在人類干細胞中具有同樣的功能，則可作為判斷人的ES與iPS細胞系多能性水平的標準，將大大推動人類干細胞的機理及臨床應用的研究進程。

      此工作在JBC在線發表后不久，Nature雜志也在線刊發了美國科學家Konrad Hochedlinger研究組的研究工作，他們在小鼠基因組的同一區域獲得了與此成果一致的結論，進一步證明了此成果的正確性和科學意義。