蛋白诱导诱导多能干细胞技术的研究进展

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)自2006年出现后被认为是干细胞研究领域的一个突破性进展.首次成功制备iPSC的日本学者将4种重编程蛋白基因Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc通过反转录病毒载体导入成纤维细胞并在其中表达,进而激活内源性重编程体系,最终导致细胞性质发生改变,成为具有类似胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)的一种多能干细胞,即iPSC[1].由于其可来源于自体细胞,无需破坏胚胎组织,因而不涉及伦理争议.目前,在体外实验中iPSC和ESC一样,能够定向分化,所产生的子代细胞可行自体移植治疗某些退行性或损伤性疾病,且不存在免疫排斥反应,为以后再生医学的发展提供了一个很好的工具[2-3],同时其在疾病机制研究、药物筛选等方面也拥有巨大的应用潜力[4-5].一直以来,使用诱导效率相对较高的整合性病毒载体,如慢病毒、反转录病毒载体成为制备iPSC的经典方法[6-7],但采用此方法最突出的风险就是外源性基因序列会整合至细胞基因组内,改变基因的表达,形成的iPSC有潜在致瘤风险[8].近年来,学者们对此进行了一系列改进,如采用非整合性的腺病毒载体、仙台病毒载体、质粒、PiggyBac转座子、附加型载体、微环载体等[9-14],安全性得到了一定程度地提高,但并不能完全避免外源性基因的插入和由此导致的基因组突变,仍存在安全隐患.而蛋白诱导iPSC技术由于不涉及细胞基因组的任何改变,仅将相关蛋白转移至细胞核中启动重编程过程,因而安全性极高,同时操作较为简便,为以后iPSC真正应用于临床创造了条件.而现阶段在蛋白诱导iPSC过程中,最大的困难就是如何将相关蛋白转移至细胞中从而启动重编程过程,同时提高其低下的逆分化效率.现就目前蛋白诱导iPSC技术中重编程蛋白转运载体的结构、功能及其应用,存在的技术难点,其它类型蛋白转运载体的应用前景等方面做一综述。