广州生物院揭示TGF-β调控尿液细胞重编程命运决定的模式

　　近日，NPG系列期刊Scientific Reports 在线发表了中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦课题组研究成果TGFβ signaling regulates the choice between pluripotent and neural fates during reprogramming of human urine derived cells。该研究通过在重编程过程中添加或者去除外源性TGFβ信号，成功改变了尿液细胞向诱导多能干细胞或者神经前体细胞的命运选择，并部分解释了发生这一现象的分子机制。

　　细胞替代治疗在再生医学中占有重要地位，而重编程及转分化途径为细胞治疗提供了极好的细胞来源。然而，该过程中细胞命运调控的分子机制并不清晰。

　　该研究基于潘光锦课题组已有的高效诱导尿液来源细胞重编程为神经前体细胞的实验平台，研究了该过程中尿液来源细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSC）或者神经前体细胞（NPC）的命运决定机制。该研究从四种小分子抑制剂中筛选出对重编程过程最重要的因子A8301（TGF-β通路抑制剂），同时将诱导体系简化。发现TGF-β在重编程早期（0-6d）可以诱导EMT相关基因SNAIL表达，进而诱导EMT，阻碍重编程，即抑制TGF-β通路可以提高重编程效率。而在重编程后期(6-18d)，TGF-β可以诱导SMAD2表达，进而维持OCT4,NANOG基因的活化，促进细胞完全重编程为iPSC，若后期缺乏外源性TGF-β刺激，克隆无法维持内源性OCT4,NANOG基因的持续激活，因此，在内部高水平SOX2基因作用下，克隆将转分化为神经前体细胞。

　　该研究为高效获得NPC或者iPSC提供了新的思路，同时揭示了尿液来源细胞重编程过程中细胞命运转变的部分机理，为尿液来源细胞诱导NPC或iPSC的临床应用提供了一定的理论依据，加深了对重编程过程及细胞命运决定的认识。

　　该研究受到国家重大科学研究计划、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金项目、广东省科技计划重大科技专项的经费资助。

TGF-β信号通路在尿液细胞转分化及重编程过程中的调控