發(fā)布時間：2018-02-13來源：供稿：干細胞所 姚紅杰
近日，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院姚紅杰研究員課題組與同濟大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院江賜忠教授課題組合作在國際學(xué)術(shù)期刊Cell Death & Disease發(fā)表了題為Genome-wide DNA methylation analysis reveals that mouse chemical iPSCs have closer epigenetic features to mESCs than OSKM-integrated iPSCs的研究成果，揭示了化學(xué)小分子來源iPS細胞的表觀遺傳特征更加接近于ES細胞的表觀遺傳特征。
胚胎干細胞（ES細胞）在再生醫(yī)學(xué)的臨床應(yīng)用具有很大的應(yīng)用潛力，但是由于其存在倫理問題而限制了其應(yīng)用。據(jù)報道使用經(jīng)典的四個轉(zhuǎn)錄因子Oct4, Sox2, Klf4和c-Myc誘導(dǎo)獲得的誘導(dǎo)多能干細胞（4F-iPS細胞）與ES細胞存在表觀修飾差異的現(xiàn)象。北京大學(xué)鄧宏魁教授最早采用化學(xué)小分子誘導(dǎo)獲得多能干細胞（C-iPS細胞）的方法開啟了全新的iPS細胞獲取的方法，但是至今對C-iPS細胞表觀遺傳特征知之甚少。
在該研究中，姚紅杰課題組在運用化學(xué)小分子成功將小鼠成纖維細胞誘導(dǎo)為C-iPS細胞的基礎(chǔ)上，與江賜忠課題組合作研究了C-iPS細胞、4F-iPS細胞和mES細胞的DNA甲基化圖譜與基因表達之間的關(guān)系。研究者首先通過簡并亞硫酸鹽測序（RRBS）和轉(zhuǎn)錄組測序分別獲得了培養(yǎng)在相同條件下的C-iPS細胞、4F-iPS細胞和mES細胞的DNA甲基化圖譜和基因達譜數(shù)據(jù)。通過分析發(fā)現(xiàn)，雖然C-iPS細胞、4F-iPS細胞和mES細胞在全基因組水平上甲基化程度基本接近，但是前兩者的甲基化程度都略高于mES細胞；而且4F-iPS細胞的DNA甲基化程度要高于C-iPS細胞。研究者發(fā)現(xiàn)，與4F-iPS細胞相比，C-iPS細胞的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座元件的甲基化狀態(tài)更加接近于mES細胞的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座元件的甲基化狀態(tài)。而且，C-iPS細胞與mES細胞的印記基因有相似的DNA甲基化和基因表達水平，而4F-iPS細胞中的很多印記基因被異常DNA高甲基化而沉默。該研究結(jié)果表明化學(xué)小分子誘導(dǎo)獲得的iPS細胞可能為基礎(chǔ)研究和將來臨床應(yīng)用都提供了一個較好的策略，而轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)獲得的iPS細胞所導(dǎo)致印記基因異常DNA甲基化可能是將來臨床應(yīng)用的一個限制因素。
C-iPS細胞、4F-iPS細胞和mES細胞DMRs的DNA甲基化狀態(tài)對基因表達的影響
附件下載：
