特异性多能转录因子及其作用的研究进展

将自胚胎干细胞中筛选出的oct-4、sox-2、c-myc、klf-4四种基因组合转入体细胞,可获得与胚胎干细胞类似的诱导性多能干细胞。牙髓干细胞取材简单,尝试利用特异性多能转录因子将其重编程为与胚胎干细胞类似的诱导性多能干细胞,可为牙组织工程提供优质的种子细胞。本文就特异性多能转录因子的结构和功能、在体细胞去分化中的作用、在肿瘤发生中的作用、在牙髓细胞中的表达及其意义等作一综述。

Pcgf2促进鸡胚成纤维细胞重编程形成诱导多能干细胞

【目的】以提高诱导鸡多能干细胞的干性为目的,利用Pcgf2基因与传统诱导多能干细胞的重编程因子共同诱导鸡多能干细胞。【方法】以鸡早期胚胎为模板,对Oct4、Sox2、Nanog、Lin28、C-myc、Klf4这6种传统的重编程因子及Pcgf2进行基因扩增,并与慢病毒载体重组为慢病毒质粒,在包装慢病毒并测定相对应的病毒滴度后,分组感染鸡胚成纤维细胞,在诱导的过程中对干细胞标记物进行检测。【结果】利用传统的重编程因子组合与加入Pcgf2共同诱导后的细胞都较早地表达出磷酸酶活性。加入Pcgf2诱导多能干细胞可以使细胞更早地出现类干细胞形态,且内源性基因Oct4、Sox2、Nanog和Lin28的表达得到更稳定的提高。【结论】Pcgf2在加入诱导体系后可以有效提高细胞的重编程接近干细胞状态。该研究可为选择重编程因子诱导鸡细胞完全重编程及其机制研究提供理论参考。

徐淮山羊多能性转录因子mRNA制备及在成纤维细胞中的表达

【目的】克隆徐淮山羊多能性转录因子0ct4、Sox2、K1f4和c—Myc的CDS片段,构建pMD19-T—oct4、pMD19-T—sox2、pMD19-T—k1f4和pMD19-T—c—myc重组质粒,随后构建含T7启动子的pcDNA3-oct4、pcDNA3-sox2、pcDNA3-k1f4和pcDNA3-c—myc重组质粒,通过体外转录,获得该4种多能性转录因子的mRNA,并使其在徐淮山羊成纤维细胞中稳定表达。【方法】应用RT—PCR方法分别从徐淮山羊睾丸组织、皮肤组织、小肠组织中扩增多能性转录因子Oct4、Sox2、K1f4和c—Myc基因编码全序列,将该4种基因分别克隆到pMD19-T载体,构建pMD19-T—oct4、pMD19-T—sox2、pMD19-T-k1f4和pMD19-T—c—myc重组质粒。然后将pcDNA3.0载体和pMD19-T重组载体双酶切后用T4连接酶连接,构建含有T7启动子的真核表达载体pcDNA3-oct4、pcDNA3-sox2、pcDNA3-k1f4和pcDNA3-c—myc重组质粒。各重组质粒分别用限制性内切酶XhoI、XbaI单酶切,酶切后质粒模版按照体外转录试剂盒说明体外转录获得各多能性转录因子的mRNA,并对获得的mRNA进行检测,确定其稳定性和浓度。按照脂质体(体积):mRNA(质量)为1:1的比例用脂质体2000转染。转染24 h后,利用Western blot技术、间接免疫荧光实验检测徐淮山羊多能性转录因子Oct4、Sox2、K1f4和c—Myc基因的mRNA在成纤维细胞中的表达。【结果】①克隆得到的徐淮山羊0ct4、Sox2、K1f4和c—Myc基因编码序列全长分别为1 083、962、1 434和1 320 bp,并经TA克隆测序验证,其CDS序列与绵羊、人、牛和猪等的序列相似性在89%以上;②体外转录获得的4种多能性转录因子的mRNA经脂质体转染徐淮山羊成纤维细胞,在成纤维细胞中均定位于细胞核;③4种多能性转录因子的mRNA在徐淮山羊成纤维细胞中表达的蛋白与预期大小一致,分别为38、34、50和48 kd。【结论】成功克隆了徐淮山羊Oct4、Sox2、K1f4和c—Myc基因,该4种多能性转录因子的mRNA能够在徐淮山羊成纤维细胞中稳定表达,为进一步研究Oct4、Sox2、K1f4和c—Myc基因的功能和山羊体细胞的重编程奠定基础。

Oct4基因转染对人牙髓细胞多能相关转录因子表达的影响

目的研究腺病毒介导的转录因子Oct4转染人牙髓细胞(DPCs)对其多能相关转录因子表达的影响。方法采用Admax包装系统构建携带目的基因Oct4和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的腺病毒载体,以不同感染复数(MOI)转染DPCs,荧光倒置显微镜检测转染率以最适MOI转染DPCs,实时荧光定量RT-PCR检测转染后1、2、3、5、7和14d,Oct4、AP、Nanog、Utf1和Sox2的表达变化。结果利用Admax包装系统成功构建并获得高滴度重组腺病毒载体,最适MOI=200,实时荧光定量RT-PCR检测结果发现,Oct4、AP、Nanog和Utf1 mRNA在转染后1d开始表达,7d达到最大值,与对照组相比有统计学意义(P<0.05),随后表达下调,且7d时AP mRNA的表达量显著高于Oct4、Utf1和Nanog(P<0.05),Sox2在转染后各时间点均不表达。结论转录因子Oct4瞬时转染可激活多能相关转录因子AP、Nanog和Utf1的表达,从而可能影响DPCs的未分化性能。

转录因子Nanog过表达对人牙髓细胞增殖及多向分化能力的影响

目的探讨过表达多能相关转录因子Nanog对人牙髓细胞增殖及多向分化能力的影响。方法构建过表达Nanog的慢病毒载体质粒p SIN-EF2-Nanog-IRES-GFP-puro,采用ps PAX和p MD2.G慢病毒包装系统转入293T细胞进行病毒液的生产和收取,转染生长良好的第3代人牙髓细胞,构建稳定过表达Nanog的人牙髓细胞株,以空载体转染的细胞为对照组,对细胞进行成脂及成牙本质诱导。采用Brd U法检测细胞的增殖情况,检测多能性转录因子Oct4和Sox2的表达,以及细胞成脂、成牙本质分化能力。采用单因素方差分析数据。结果成功构建Nanog过表达的人牙髓细胞株;Brd U法检测结果显示,Nanog过表达组比对照组细胞增殖能力强(F=90.421,P=0.000)。过表达组Oct4、Sox2 m RNA和蛋白表达水平明显高于对照组(FOct4 m RNA=71.649,POct4 m RNA=0.000;FSox2 m RNA=106.278,PSox2 m RNA=0.000;FOct4蛋白=41.632,POct4蛋白=0.002;FSox2蛋白=38.962,PSox2蛋白=0.002)。在矿化诱导条件下,Nanog过表达组DSPP、DMP1和OCN表达量、矿化结节产生量高于对照组(FDSPP=15.261,PDSPP<0.05;FDMP1=16.235,PDMP1<0.05;FOCN=17.019,POCN<0.05);成脂诱导21 d后,Nanog过表达组LPL和PPARγ2表达量及脂质产生高于对照组(FLPL=15.542,PLPL<0.05;FPPARγ2=10.437,PPPARγ2<0.05)。结论过表达Nanog能提高人牙髓细胞增殖能力,促进多能性转录因子Oct4、Sox2的表达,增强细胞多向分化能力。