中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员刘晶团队(以下简称广州健康院)与广州医科大学附属第五医院教授廖宝剑团队合作开发了一套基于人Sal样蛋白4(SALL4)单因子的体细胞重编程方法,成功将小鼠胚胎成纤维细胞重编程为自诱导多能干细胞。近日,相关成果在线发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。
SALL4单因子诱导体细胞重编程及SALL4与OCT4协同促进重编程机制模式图。研究团队供图
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自诱导多能干细胞技术诞生以来,研究者们持续探索,相继开发出了效率更高、时间更短及安全性更优的诱导方法。转录因子在细胞命运转变过程中展现出较高的诱导效率与速度,其中,八聚体结合转录因子4(OCT4)被认为是实现自诱导多能干细胞诱导所需的核心重编程因子。然而,除了OCT4之外,其他因子能否单独介导体细胞重编程,这一问题至今尚不明确。随着重编程方法的改进,许多新型转录因子组合相继被报道,其中SALL4被报道具有重要功能,是一个潜在的能够单独诱导体细胞向自诱导多能干细胞重编程的因子。
该研究中,研究人员通过筛选可促进SALL4介导体细胞重编程的化合物,建立了一种具备更高效率与稳定性的单因子诱导方法。此后,他们深入研究了SALL4介导体细胞重编程过程中的转录组、染色质可及性动态变化以及脱氧核糖核酸结合位点特征,发现了多种新型重编程促进因子。
此外,进一步探索了SALL4和OCT4协同提高重编程效率的机制,揭示出这两种转录因子通过对重编程促进基因和抑制基因的双重调控,有效地提高了重编程效率。本研究成功构建了一种全新的单因子介导小鼠体细胞重编程的方法,并揭示了SALL4和OCT4在重编程过程中协同作用的部分内在机制,强调了SALL4在此过程的作用及重要性,为深入理解细胞命运转变的复杂机制提供了新视角。
上述研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省和广州市科技计划项目、香港@InnoHK项目及广州健康院自主部署项目等项目的支持。广州健康院研究员刘晶团队科研助理肖立展、硕士毕业生黄子芬和武子轩为论文共同第一作者,刘晶、王鲁勤及廖宝剑为论文共同通讯作者。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-54924-5
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