iPSCs不仅对疾病模型有用的为重编程过程提供了新的见解

iPSCs——从皮肤原代细胞制备而来的干细胞，可以转化成身体中任何类型的细胞，从而*改变了生物医学科学。它们有助于再生医学和药物发现的突破，从而超越了研究人员曾经想到的可能性。但是，就像任何新技术一样，iPSCs也有需要改进的空间。例如，使用现有的技术，只有不到百分之一的成人皮肤细胞被重编程为iPSCs。
科学家们以一个非常不同的目标开始：制备一个细胞模型来研究进行性骨化性纤维发育不良（FOP）。这种极为罕见的遗传性疾病，可导致肌肉、肌腱和韧带转化成骨质，因此绰号“石人综合症”。这种疾病是由ACVR1基因中的一个突变造成的，它能过度激活一个对于胚胎发育非常重要的原代细胞信号过程，并涉及一个称为BMP的蛋白质。
令人惊讶的是，科学家们发现，与健康者相比，他们用来自FOP患者的细胞制备出的iPSCs细胞更多。他们认为，这是因为BMP信号可促进细胞更新——一个细胞复制的能力，并使它们保持在一个多功能的状态，能够成为任何类型的细胞。这两个特征是干细胞的关键特性。为了证实他们的预感，研究人员阻止BMP信号通路，这会导致FOP患者细胞产生更少的iPSCs。相反，激活这个信号通路可产生更多的iPSCs。
山中伸弥以前的博士后YoheiHayashi博士说：“zui初，我们想建立一个FOP模型，也许可以帮助我们了解特定基因突变如何影响骨形成。我们惊奇地发现，来自FOP患者的细胞比来自健康人的细胞能够更地重编程。我们认为，这可能是因为导致骨细胞增殖的相同途径，也有助于干细胞再生。”
这项研究表明，一个自然发生的基因突变可提高iPSC生成的效率。用携带遗传突变患者的原代细胞制备iPSCs不仅对疾病模型是有用的，而且也为重编程过程提供了新的见解。