Nature子刊公布iPS研究重大進展：這種干細胞隱含的秘密

　　生物通報道：不少奇聞趣事，甚至科學研究中都有提到移植心臟之后的患者性情大變，變得和心臟捐贈者一樣，這是真是假科學家們尚不得知。但從人體體細胞重編程生成的誘導多能干細胞（iPS細胞）中，科學家們能通過遺傳和表觀遺傳分析了解到捐贈這一體細胞的個體的年齡。

　　揭示這一iPS秘密的是來自Scripps研究院的Ali Torkamani和Kristin Baldwin，他們與其同事發現iPS細胞基因組中存在能反應捐獻者年齡的甲基化修飾模式。而且一般來說，這些多能干細胞中突變的數目會隨著捐獻者年齡的升高而增加，到了大約90歲，突變數會減少。這一研究成果公布在12月12日的Nature Biotechnology雜志上，這對于自體移植，也就是從患者自身提取細胞，構建替換組織的方法具有重要意義。

　　“如果從老年捐獻者處獲得了細胞并用于重編程，本身這些細胞已經積累了不少突變，因此對于科學家來說，這具有重要意義，尤其是希望能尋找這些突變的潛在作用的時候，”加州大學圣地亞哥分校生物工程師Kun Zhang（未參與該項研究）說。

　　研究顯示，每一種細胞系在其外顯子DNA中至少存在一個突變，其中一些是有害的，因此這項研究強調了一個事實，那就是iPS細胞中存在年齡相關的致病突變風險。

　　2006年日本京都大學山中伸彌教授在世界著名學術雜志Cell上率先報道了誘導多能干細胞的研究。由于這種重編程技術在治療器官衰竭或壞死等多種疾病方面具有巨大潛力，因此成為了多年來的一個研究熱點。山中伸彌也由此榮獲了諾貝爾生理學或醫學獎。今年是iPS技術十周年，在過去十年間，iPS被應用到了多個方面，比如再生人類肝臟，治療眼部疾病等，但這種細胞依然存在許多未解之謎。

　　此前曾有報道稱，從表觀遺傳上來說，一些iPS細胞似乎與胚胎狀態存在年齡差異。隨著我們年齡的增長，基因組會出現表觀遺傳變化，iPS細胞生成的過程中也會出現表觀遺傳變化，但是誰也不知道重編程過程是否會影響年齡相關的表觀遺傳標記。

　　為了找到答案，在這篇文章中，研究人員檢查了來自16位年齡介于21-100歲之間捐獻者的外周血單核細胞重編程后的iPS細胞。本來他們以為會在iPS細胞中發現負表觀遺傳年齡，但是結果卻發現了年齡相關的突變。

　　在隨年齡增長，甲基化增加的位點處，來自老年人的iPS細胞具有更高水平的甲基化修飾，而在年齡增長，甲基化減少的位點處，年輕細胞也會減少甲基化水平。同時研究人員也分析了iPS重編程過程中甲基化減少的CpG島，結果發現老年人iPS細胞在這些位點具有更高的甲基化水平。這些研究表明老年人的體細胞，以及衍生的iPS細胞具有去甲基化缺陷，Torkamani 解釋說。

　　此外，研究人員還分析了不同年齡捐獻者iPS細胞中外顯子突變的數目，總體來說這些突變數目會隨著捐獻者年齡的增加而增多。但是如果超過90歲，突變數就會減少。研究人員推測，這是因為年紀大的人他們細胞系已經達到了細胞分裂和死亡的最大限額，因此較少積累基因突變。

　　一些科學家認為這一研究成果將會改變目前iPS細胞人類疾病模型的應用。