研究人員用來(lái)產(chǎn)生誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞的方法既花時(shí)間而且效率又低。按照當(dāng)前的方法，當(dāng)把四種轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入成體細(xì)胞如皮膚細(xì)胞中時(shí)，利用上千個(gè)皮膚細(xì)胞zui終只能獲得幾個(gè)iPSCs。為此，在這項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)桑福德-伯納姆醫(yī)學(xué)研究所的研究人員尋求激酶抑制劑的幫助，其中這些抑制劑阻斷激酶---一類在細(xì)胞通信、存活和生長(zhǎng)等方面發(fā)揮著重要作用的酶---的活性。他們發(fā)現(xiàn)幾個(gè)激酶抑制劑當(dāng)加入到起始細(xì)胞時(shí)，有助于產(chǎn)生比標(biāo)準(zhǔn)方法還要多的iPSCs。這些發(fā)現(xiàn)將可能加快很多領(lǐng)域的研究，和更好地能夠讓*的科學(xué)家們研究人類疾病和開(kāi)發(fā)出新的治療方法。
論文通信作者Tariq Rana博士解釋道，“獲得iPSCs依賴于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)。因此，當(dāng)開(kāi)始操作細(xì)胞中哪些基因開(kāi)啟或關(guān)閉來(lái)產(chǎn)生多能性干細(xì)胞時(shí)，人們很可能激活了許多激酶。因?yàn)樵S多活性的激酶可能抑制iPSCs產(chǎn)生，所以對(duì)我們而言，加入激酶抑制劑來(lái)降低這種障礙可能就有意義。”根據(jù)未參與這項(xiàng)研究的沙克生物研究所癌癥中心主任Tony Hunter博士的說(shuō)法，鑒定出改善產(chǎn)生iPSCs效率的小分子為在治療上能夠使用這些細(xì)胞邁出重要的一步，而且Tariq Rana的這項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了一類蛋白激酶抑制劑能夠有效地促進(jìn)iPSCs形成，因此這些抑制劑在產(chǎn)生用于實(shí)驗(yàn)研究和治療目的的iPSCs中應(yīng)當(dāng)是非常有用的。
在這項(xiàng)研究中，Rana實(shí)驗(yàn)室研究生Zhonghan Li著手尋找可能加快產(chǎn)生iPSCs過(guò)程的激酶抑制劑。利用斯坦福-伯納姆醫(yī)學(xué)研究所康拉德-普利貝斯化學(xué)基因組中心提供的240多種抑制激酶的化合物，Li費(fèi)力地將它們一個(gè)接一個(gè)地加入到他培養(yǎng)的細(xì)胞中然后等待觀察會(huì)有什么發(fā)生。幾種激酶抑制劑產(chǎn)生更加多的iPSCs，在某些情形下，對(duì)于培養(yǎng)它們的小盤子而言，能夠產(chǎn)生太多的iPSCs。特別地，zui為強(qiáng)效的抑制劑靶向三種激酶：AurkA、P38和IP3K。
在其他同事的幫助下，Rana和Li還證實(shí)了這些發(fā)現(xiàn)的特異性，甚至確定了一種抑制劑發(fā)揮有益作用背后的機(jī)制。Rana說(shuō)，“我們發(fā)現(xiàn)操縱這些激酶的活性能夠顯著性地增加細(xì)胞重編程效率。不過(guò)，更重要的是，我們也對(duì)重編程的分子機(jī)制提供了新的深入認(rèn)識(shí)，并且揭示出這些激酶（人蛋白激酶AELISA試劑盒）的新功能。我們希望這些發(fā)現(xiàn)將促進(jìn)人們進(jìn)一步篩選可能在iPSC療法中有用的小分子。”
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