來自吉林大學(xué)、上海交通大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員在新研究中證實(shí)，SMC1所支配的染色質(zhì)內(nèi)袢環(huán)（Intrachromosomal Looping）是細(xì)胞重編程過程中激活內(nèi)源性多能基因的必要條件。這一研究發(fā)現(xiàn)為深入了解細(xì)胞重編程分子機(jī)制，以及開發(fā)出新的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)技術(shù)提供了一個(gè)新研究方向。相關(guān)論文發(fā)表在6月7日的《細(xì)胞干細(xì)胞》（Cell stem cell）雜志上。

來自吉林大學(xué)的胡繼繁(Ji-Fan Hu)教授、上海交通大學(xué)的范先群（Xianqun Fan）教授以及斯坦福大學(xué)大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Andrew R. Hoffman為這篇論文的共同通訊作者。胡繼繁教授曾在腫瘤和干細(xì)胞表觀遺傳學(xué)研究領(lǐng)域取得諸多原創(chuàng)性成果，發(fā)表SCI源刊論著40余篇。范先群教授主攻眼部腫瘤和眼眶外科，在基礎(chǔ)研究和臨床治療方面取得突出成就，在國內(nèi)外眼科雜志發(fā)表學(xué)術(shù)論文110余篇。

隨著2012年度諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的揭曉，iPSC也變得家喻戶曉。iPSC的產(chǎn)生大大激勵(lì)了人們的夢想，有可能將患者自身的細(xì)胞重編程生成患者特異性的iPSCs用于再生醫(yī)學(xué)，在培養(yǎng)皿中模擬人類疾病以及進(jìn)行藥物篩選。然而直到現(xiàn)在重編程效率仍然很低，阻礙了其應(yīng)用于臨床。

將已分化的體細(xì)胞重編程為具有可發(fā)育成個(gè)體潛力的全能細(xì)胞，涵蓋了廣泛的表觀遺傳學(xué)重塑。越來越多的科學(xué)家將研究焦點(diǎn)放在體細(xì)胞重編程過程中的表觀遺傳分子調(diào)控機(jī)制上，近來的研究揭示出了一些表觀遺傳因子是制約體細(xì)胞“變身”的分子路障，并證實(shí)調(diào)控這些因子可大大提高重編程的效率。

在這篇文章中研究人員報(bào)告稱，發(fā)現(xiàn)iPSCs和未重編程細(xì)胞（URCs）中，病毒載體表達(dá)的因子結(jié)合靶基因啟動子的程度是一樣，但卻僅在iPSCs中觀察到內(nèi)源性多能基因的表達(dá)。通過比較OCT4基因位點(diǎn)的局部染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，研究人員發(fā)現(xiàn)有一個(gè)粘結(jié)蛋白復(fù)合物（cohesin complex）介導(dǎo)的染色質(zhì)內(nèi)袢環(huán)存在于一個(gè)下游增強(qiáng)子與基因啟動子之間，促使激活了內(nèi)源干性基因。而在未重編程細(xì)胞中則沒有觀察到任何這樣的遠(yuǎn)程相互作用。當(dāng)研究人員利用RNAi抑制粘結(jié)蛋白復(fù)合物基因SMC1時(shí)，發(fā)現(xiàn)其可破壞染色質(zhì)內(nèi)相互作用，影響多能性。

這些研究結(jié)果表明SMC1支配的染色質(zhì)內(nèi)袢環(huán)對激活內(nèi)源性多能基因起重要作用，從而為我們揭示了體細(xì)胞重編程誘導(dǎo)多能性一個(gè)新的關(guān)鍵性的表觀遺傳路障。