本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
關於重程式設計的成體幹細胞（稱為誘導多能幹細胞 (iPS 細胞)）與旨在模仿的前者胚胎幹細胞之間差異的好奇之處，現在可能可以透過一項關於“重程式設計”成體幹細胞保留多少資訊的新發現來解釋。
兩項新研究描述了 iPS 細胞透過重程式設計過程保留其過去作為皮膚、血液或其他型別的祖細胞的遺傳標記的程度。這個過程旨在使細胞像胚胎幹細胞一樣靈活——胚胎幹細胞具有成為任何型別的特化體細胞的能力——但新的發現質疑了其有效性。
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其中一項研究發現，從成年小鼠身上提取的 iPS 細胞比透過體細胞核移植（SCNT，即將成體細胞的細胞核放入未受精的卵細胞中）重程式設計的細胞保留了更多的原始遺傳資訊。研究人員在 7 月 19 日線上發表在 自然 雜誌上的一篇論文中報告說，這些 SCNT 細胞的行為更像靈活的胚胎幹細胞（《大眾科學》是自然出版集團的一部分）。
核移植過程比標準的 iPS 細胞處理過程更繁瑣。但該研究的合著者、波士頓兒童醫院幹細胞移植主任喬治·戴利在一份準備好的宣告中表示，由此產生的細胞“平均而言，比 iPS 細胞更接近真正的胚胎幹細胞”。這項研究表明，常規的“iPS 細胞保留了其原始組織的‘記憶’”，戴利解釋說。“用血液製成的 IPS 細胞比用皮膚細胞製成的 iPS 細胞或腦細胞更容易變回血液。”
這種所謂的記憶以表觀遺傳標記的形式出現，這些標記會改變基因在細胞中的表達方式。“iPS 細胞中的殘留表觀遺傳標記有助於解釋譜系限制，”約翰·霍普金斯大學表觀遺傳學中心主任、《自然》雜誌論文的合著者安德魯·範伯格在一份準備好的宣告中說。“這篇論文讓我們認識到 iPS 細胞的譜系受限，”他說，稱這種限制“既是祝福也是詛咒”。
這些差異可以闡明一些困擾幹細胞研究人員的結果。在另一項於 7 月 19 日線上發表在 自然生物技術 雜誌上的研究中，一個研究小組檢查了來自小鼠皮膚、肌肉和兩種免疫祖細胞的 iPS 細胞中不同的基因表達模式。該小組發現，各種 iPS 細胞之間的差異反映了它們來源組織之間的差異。研究人員指出，這種細胞記憶可能會影響某些研究的進行和解釋方式。特別是，擁有保留某種組織型別的表觀遺傳標記的 iPS 細胞可能有助於誘導該細胞變回該型別，例如使用血液 iPS 細胞為患者製造血細胞。
戴利和他的同事在他們發表在《自然》雜誌上的論文中寫道：“即使是經過嚴格篩選的 iPSC 也可能保留供體細胞的表觀遺傳標記，這些標記會影響分化傾向。”
然而，從成體細胞創造更靈活、類胚胎幹細胞的障礙可能並非不可逾越。戴利和他的小組發現，用染色質修飾藥物處理細胞可以幫助清除細胞先前迭代中的標記。《自然生物技術》雜誌論文的合著者、馬薩諸塞州總醫院再生醫學中心的康拉德·霍赫德林格和他的小組也發現，如果 iPS 細胞經過額外的細胞分裂輪次，“它們就會失去”其原始組織的記憶，霍赫德林格在一份準備好的宣告中說。“完全重程式設計細胞似乎是一個漸進的過程，該過程會持續到 iPSC 階段之後，這可能解釋了許多關於 iPSC 和胚胎幹細胞之間報告的差異，”他說。
更好地瞭解不同的幹細胞將有助於改進未來的研究方法。“每個使用這些細胞的人都必須考慮原始組織以及這如何影響重程式設計，”戴利說。“這些發現貫穿人們正在追求的所有臨床應用以及他們正在建模的任何疾病。”
圖片由維基共享資源/Nissim Benvenisty提供
