2009cb941100-誘導多能干細胞（ips）的重編程機制

1、項目名稱：誘導多能干細胞（誘導多能干細胞（iPSiPS）的重編程機制）的重編程機制首席科學家：王綱王綱中國科學院上海生命科學研究院中國科學院上海生命科學研究院起止年限：2009.12009.1至2013.82013.8依托部門：中國科學院中國科學院2簇，并與Oct4Sox2和Nanog有相互作用，提示這些micrNAs參與維持胚胎干細胞的多能性。因此我們推測micrNAs在iPS的誘導和維持中也有重要作用，是全面解析iPS誘導分子機制不

2、可缺少的一部分.我們將進行以下的研究：1，用Lentiviral病毒載體來誘導表達Oct4，Sox2，Nanog，Lin28，建立可重復的iPS誘導系統(tǒng)分析和發(fā)現(xiàn)generalmicrNAs和胚胎干細胞特異的micrNAs被激活的時間圖譜；2，然后選擇在不同時間激活的胚胎干細胞特異的micrNAs與Oct4，Sox2，Nanog共轉(zhuǎn)染分化細胞分析相應的micrNA是否對iPS的誘導有促進作用；3，在前述基礎上，選擇有明顯促iPS誘導作用

3、的micrNA，以此為探針，尋找其在調(diào)控多能性干細胞的信號傳導和表現(xiàn)修飾的靶點以及調(diào)控機制。1.3iPS中的信號通路iPS細胞是通過在成體細胞中轉(zhuǎn)入四個因子（即轉(zhuǎn)錄因子）實現(xiàn)的。除了表觀遺傳學修飾改變以外，轉(zhuǎn)入的轉(zhuǎn)錄因子必然引起相應的基因轉(zhuǎn)錄激活等一系列事件。因此我們將對iPS細胞在基因表達水平上進行廣譜性的研究，了解體細胞重編程過程中有哪些基因表達發(fā)生顯著改變；這些顯著改變的基因具有怎樣的時序表達規(guī)律；這些顯著改變的基因之間可能形成哪

4、些關鍵的調(diào)控網(wǎng)絡，它們決定著重編程的全過程以及細胞的命運。我們將1.分析體細胞、iPS以及胚胎干細胞（ESC）的基因表達差異，確定顯著性上調(diào)的和下調(diào)的基因；2.分析體細胞在重編程過程中不同時間的基因表達變化，確定每一天顯著性上調(diào)和下調(diào)的基因，從而明確基因表達在整體水平上的時序性；3.根據(jù)以上結(jié)果分析確定的基因，分別按重編程過程中細胞改變最顯著的5個方面，即細胞周期，能量代謝，染色質(zhì)DNA甲基化，組蛋白修飾以及細胞黏附分子，進行聚類，獲得

5、在以上5個方面基因表達變化最為顯著的亞群，根據(jù)文獻中的已知基因功能信息，初步確定可能的基因表達調(diào)控網(wǎng)絡；4.利用定量PCR結(jié)合過表達或shRNA下調(diào)目的基因表達，驗證以上分析結(jié)果中的基因表達變化和調(diào)控網(wǎng)絡模型。此外，我們將關注人類iPS細胞形成過程中，維持hESCs全能性及自更新至關重要的Activin，F(xiàn)GF信號通路的表達改變情況：其表達變化是否被Oct4，Nanog，Sox2和Lin28等外源基因調(diào)控；其表達改變是否對iPS細胞的形