科學(xué)家對于人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)與胚胎干細(xì)胞(ESC)之間的差異程度,,以及兩種類型的細(xì)胞系之間的差異一直存在著許多爭論,。日前,由美國科學(xué)家研制的一個基于iPSC系和ESC系的定量及具有功能描述能力的評分系統(tǒng),,為細(xì)胞系的評估提供了一種實用方法,。
在這項研究中,馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學(xué)的Christoph Bock和同事對20個已經(jīng)建立的人類ESC系以及12個iPSC系進(jìn)行了全基因組的DNA甲基化繪圖,,以及基于微陣列的基因圖譜表達(dá),。就像預(yù)期的那樣,不同ESC系的遺傳和轉(zhuǎn)錄狀態(tài)具有很高的相似性,,并且研究人員利用ESC數(shù)據(jù)計算出了一條“參考通路” ,,從而作為對一個多能細(xì)胞系中的每個基因的預(yù)期基因表達(dá)和DNA甲基化水平的一種測量方法。他們隨后開始考慮iPSC與ESC到底有多類似,。研究人員發(fā)現(xiàn),,許多iPSC系的基因表達(dá)和甲基化屬于在ESC系中觀測到的偏差,但總的來說,,兩種細(xì)胞系之間的差異多于每種細(xì)胞系之中的差異,。
多能細(xì)胞系之間的差異具有功能上的意義嗎,?與之前的研究一樣,Bock等人發(fā)現(xiàn),,在ESC或iPSC中,,基因中的細(xì)胞系特定DNA甲基化差異,以及細(xì)胞特性的作用,,能夠改變細(xì)胞的分化潛能,。
為了使之成為一個能夠穩(wěn)定評估新細(xì)胞系有效性的系統(tǒng),研究人員開發(fā)出了一種兩步法,。第一步,,通過一種“差異計分卡”——記錄基因的表達(dá)和DNA甲基化水平與參考面板進(jìn)行比較時的異常值——對一個細(xì)胞系進(jìn)行評估。第二步,,對細(xì)胞系進(jìn)行一種非定向的分化試驗,,并且細(xì)胞分化成多種細(xì)胞系的傾向也被加以計算。這些結(jié)果被用來與一個“世系計分卡”——已通過20種對照ESC系進(jìn)行了校準(zhǔn)——進(jìn)行了比較,。研究人員指出,這一評分系統(tǒng)提供了細(xì)胞系質(zhì)量和效用的信息,,并且適合擴(kuò)展到對大量細(xì)胞系的篩選工作,。研究人員在最近出版的《細(xì)胞》雜志上報告了這一研究成果。
研究人員表示,,這項研究代表了用系統(tǒng)方法進(jìn)行干細(xì)胞評估的一個進(jìn)步,,并且能夠被用來評估產(chǎn)生iPSC的新方法,或者旨在下游應(yīng)用的細(xì)胞的適合性