重新编程签名的发现可能有助于克服干细胞再生医学的障碍

索尔克的科学家们在诱导多能干细胞(iPSCs)中发现了一种独特的分子特征，这种“重编程”细胞由于能够产生一系列的身体组织，在再生医学中显示出巨大的前景。

在本周的《美国国家科学院院刊》上，索尔克的科学家和他们在加州大学圣地亚哥分校的合作者报告说，胚胎干细胞和诱导多能干细胞之间存在着一致的、标志性的差异。这些发现可能有助于克服在再生医学中使用诱导干细胞的障碍

我们相信iPSCs在治疗人类患者方面有着巨大的潜力。“然而，我们必须彻底了解控制其安全性的分子机制，以便对其在人体中的功能有信心。”随着这些微小但明显的表观遗传学差异的发现，我们相信我们离这一目标又近了一步。

胚胎干细胞(ESCs)以其“多能性”而闻名，这种能力可以分化成体内几乎任何细胞。由于这种能力，长期以来人们认为ESCs将是理想的定制治疗用途。然而，当ESCs成熟为特定的细胞类型，然后被移植到患者体内时，它们可能引发免疫反应，潜在地导致患者排斥这些细胞。

2006年，科学家们发现了如何将已经分化成特定细胞类型(如皮肤细胞或毛细胞)的成熟细胞恢复到多能状态。这些“诱导多能干细胞”(iPSCs)可以从患者自身的细胞中培养出来，理论上不会有免疫排斥的风险。

然而，科学家发现iPSCs与胚胎干细胞有分子差异。具体地说，有表观遗传变化，DNA中的化学修饰可能改变遗传活性。在iPSC基因组的某些点上，科学家可以看到与ESCs基因组相比甲基群的不同模式。这些变化似乎是随机发生的。

贝尔蒙特(Izpisua Belmonte)和他的同事们想进一步了解这些差异。它们真的是随机的吗?还是存在一种可识别的模式?

先前的研究主要分析来自一种成熟细胞(主要是称为成纤维细胞的结缔组织细胞)的间充质干细胞，与之不同的是，索尔克和加州大学圣地亚哥分校的研究人员检测了来自六种不同成熟细胞类型的间充质干细胞，以确定它们之间是否存在共性。他们发现，虽然有数百种不可预测的变化，但有一些变化在不同的细胞类型中保持一致:在所有ipsc中，相同的9个基因与这些常见变化相关。

我们知道iPSCs和ESCs之间是有区别的，”论文第一作者Sergio Ruiz说，“我们现在有了识别它们的标志。”

这9个基因的治疗意义有待进一步研究。目前这项研究的重要性在于，它使干细胞研究人员对iPSCs有了新的、更精确的认识。