过表达重编程转录因子藏羚羊成纤维细胞异种克隆研究

• 作者: 刘坤 刘雪菲 旭日干 李光鹏 李雪 白春玲 苏广华 魏著英
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 诱导多能干细胞 异种克隆胚胎(iSCNT) 细胞周期 转录因子
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 957-967
• 分类号: Q291
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2016.07.003

摘要

藏羚羊(Pantholops hodgsoni)为濒危珍稀物种.本研究利用小鼠(Mus musculus)来源的POU5f1转录因子(octamer-binding transcription factor 4,OCT-4)、性别决定基因相关转录因子2(sex determiningregion Y-Box 2,SOX-2)、Kruppel样因子4(Kruppel-like factor 4,KLF-4)和鸟类骨髓细胞瘤元癌基因同源基因(avian myelocytomatosis viral oncogene homolog,C-MYC)等4种重编程因子,对藏羚羊体细胞进行诱导重编程,并将诱导后的细胞移植入牛(Bos taurus)去核的卵母细胞中,进行异种克隆操作,观察异种克隆胚胎(inter-species somatic cell nuclear transfer,iSCNT)的体外发育情况.结果表明,经过4因子诱导之后的藏羚羊细胞(简称iPS-ZLY)并没有形成胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESc)样细胞克隆,细胞增殖能力和形态都发生了改变.细胞周期分析发现,iPS-ZLY进入G2-M期的比率高于藏羚羊成纤维细胞(简称ZLY)(21.5％ vs 16.7％).iPS-ZLY细胞在培养的第4天进入生长的平台期,而ZLY细胞则在第6天进入平台期.核型分析发现,iPS-ZLY的正常2N核型比例与ZLY细胞相似(68.3％ vs 69.6％).iPS-ZLY细胞表达OCT-4基因.当把iPS-ZLY细胞移植入去核的牛卵母细胞后,iPS-ZLY异种克隆桑葚胚和囊胚形成率分别为8.5％和2.4％,而ZLY异种克隆胚胎桑葚胚和囊胚形成率则分别为3.8％和0.95％.以上研究表明,经过4种因子诱导之后藏羚羊体细胞,其增殖能力发生显著改变,细胞生长周期加快,表达多能基因OCT-4;诱导细胞的iSCNT发育率显著高于普通细胞,诱导细胞对于iSCNT发育有促进作用.本研究首次利用重编程因子诱导藏羚羊体细胞,进而对诱导之后的细胞进行了包括细胞周期、染色体核型以及多能性基因的检测,虽然没有形成干细胞样细胞克隆形态,但是多能性基因OCT-4开始表达,是一个处于分化的体细胞和多能性细胞的中间状态,这样的中间状态有助于iSCNT的发育.本研究结果对重编程机理研究以及物种保护具有指导意义.