利用重编程因子mRNA诱导小鼠胚胎成纤维细胞的多能性状态

体细胞重编程具有巨大的潜力，可为多种疾病提供治疗方法，并有助于理解早期胚胎发育的机制。通过基于mRNA的方法改进诱导多能干细胞（iPSCs）的产生是目前研究的热点。该方法较以往使用的DNA整合和插入突变等方法具有诸多优势。通过转染特异性合成的多种多能性因子的mRNA，我们从小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）中产生了iPSCs。在重编程过程的不同时间点评估了iPSCs的遗传、表观遗传和功能特性。我们成功引入了合成的mRNA，这些mRNA在细胞内正确定位，并表现出高效且稳定的蛋白质翻译。我们的工作证明了多能性标志物（包括未转染的因子如Nanog、SSEA-1（阶段特异性胚胎抗原1）和Rex-1（ZFP-42，锌指蛋白42））的稳健上调和启动子逐渐去甲基化。使用胚胎干细胞（ESCs）培养条件培养iPS细胞，仅经过五次每日重复转染，约12天后形成ES样集落。这些集落对碱性磷酸酶和与ESCs相关的多能性特异性标志物呈阳性。本研究揭示了通过将多种多能性因子的特异性合成mRNA转染到小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）中，能够诱导多能性并产生小鼠mRNA诱导多能干细胞（mRNA iPSCs）。这些产生的iPSCs表现出与ESCs相似的分子和功能特性，表明该方法是一种高效且可行的ESCs替代方法，可用于进一步的生物学、发育和治疗研究。