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基于高效诱导体系的小鼠诱导重编程机理研究

文献类型:学位论文

作者陈捷凯
答辩日期2011-05-20
文献子类博士
授予单位中国科学院研究生院
授予地点广州生物院
导师裴端卿
关键词诱导多能干细胞(iPS细胞) 重编程 培养体系 细胞命运决定 间质-上皮转化(MET)
学位名称博士
学位专业生物化学与分子生物学
其他题名Mechanism study of Induced Pluripotency based on Efficient Reprogramming System
英文摘要近年来,诱导多能干细胞(iPS细胞)技术的建立为再生医学、疾病模型和细胞生物学研究开启了一片新领域。然而,受制于效率低、系统复杂和研究手段不足,诱导重编程的机理研究一直处于停滞状态。本研究从诱导重编程机理探索的需要出发,旨在开发高效确定的简化系统深入研究iPS细胞产生过程中的分子机理。在论文的第一部分,我们通过构建无血清诱导体系,成功使小鼠重编程系统的诱导效率上升了两个数量级,并且发现了不同因子组合具备不同细胞需求和重编程路径,这成为第二部分的研究基础;在第二部分,我们深入研究了一种重编程的中间状态,证明c-Myc、Oct4和Klf4的过表达对于维持该状态是必须的,并且发现血清中的骨形成蛋白是将重编程阻碍在这一阶段的主要信号因子,我们进一步研究了中间状态与ES细胞/iPS细胞的转录调控和表观遗传状态,发现Oct4对核心多能基因的调控是中间状态继续重编程的开关;鉴于c-Myc和不确定培养因子在重编程中的负面作用,我们在第三部分进一步针对更少因子介导的重编程进行了诱导体系优化,最终得到的化学成分确定培养基iCD1能够将Oct4/Sox2/Klf4三因子重编程所需时间定义到8天,效率提高到10%,iCD1培养体系还支持少至Oct4单因子、无Oct4(Klf4/Sox2/c-Myc)、以及基于人工因子的高效单因子/随体无插入系统所介导的各种重编程;在论文的第四部分,我们基于iCD1高效诱导系统,证明Klf4的主要功能是在重编程的早期诱导间质-上皮转化,这一功能可以被骨形成蛋白有效替代,从而极大提高了Oct4/Sox2和Oct4诱导重编程的效率和速度,将重编程系统简化到一个崭新的层次。本研究不仅在技术开发上发明了多种高效诱导系统、工程学重编程因子等具有产业化价值的重要技术,而且在机理研究上首次提出了不同因子组合具有不同重编程路径并系统地研究了重编程中间状态,率先确定了Klf4在重编程中的作用机理并进一步简化了诱导重编程的复杂度。 关键词:诱导多能干细胞(iPS细胞),重编程,培养体系,细胞命运决定,间质-上皮转化(MET)
学科主题生物化学与分子生物学
语种中文
页码108
源URL[http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/969]  
专题中国科学院广州生物医药与健康研究院
作者单位中国科学院广州生物医药与健康研究院
推荐引用方式
GB/T 7714
陈捷凯. 基于高效诱导体系的小鼠诱导重编程机理研究[D]. 广州生物院. 中国科学院研究生院. 2011.

入库方式: OAI收割

来源:广州生物医药与健康研究院

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