小分子重編程體細(xì)胞為神經(jīng)細(xì)胞的研究進(jìn)展

高艷 ，秦鑫，張文靜，鄧文斌, ，趙保明 ，劉倩蓉*

（1湖北文理學(xué)院醫(yī)學(xué)院形態(tài)學(xué)部，2分子醫(yī)學(xué)中心，襄陽(yáng) 441053；3美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校生物化學(xué)與分子醫(yī)藥學(xué)部，加州薩克拉門(mén)托 95817）

體細(xì)胞或成體細(xì)胞正常情況下處于高度分化的穩(wěn)定狀態(tài)，但是體細(xì)胞的這種狀態(tài)可以在一定條件下被打破成為多能干細(xì)胞或另一種細(xì)胞類(lèi)型[1]。2006年，Yamanaka等人取得了重編程技術(shù)突破，成纖維細(xì)胞通過(guò)病毒載體引入四個(gè)關(guān)鍵“重新編程因子”O(jiān)ct4、Sox2、Klf4和c-Myc（統(tǒng)稱為OSKM），可形成胚胎干細(xì)胞（ESC）樣細(xì)胞，即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）[2,3]。iPSCs能夠分化成任何細(xì)胞類(lèi)型，而沒(méi)有胚胎干細(xì)胞所面臨的倫理問(wèn)題。iPSCs的發(fā)現(xiàn)是干細(xì)胞研究和再生醫(yī)學(xué)的一個(gè)里程碑。Yamanaka的研究提出了一個(gè)重新引入適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)錄因子，可以改變體細(xì)胞的命運(yùn)，并使其進(jìn)入一個(gè)新的細(xì)胞基因程序的重編程理念。因此，強(qiáng)制表達(dá)譜系特異性轉(zhuǎn)錄因子可以轉(zhuǎn)變體細(xì)胞（例如成纖維細(xì)胞）成另一譜系細(xì)胞，如心臟細(xì)胞[4]、神經(jīng)細(xì)胞[5]、肝細(xì)胞[6]等。盡管如此，外源基因的遺傳傳遞具有一定的安全問(wèn)題，比如遺傳基因突變和基因插入。

目前，靶向信號(hào)傳導(dǎo)途徑、表觀遺傳修飾和代謝過(guò)程的小分子已被廣泛用于改善基于轉(zhuǎn)錄因子的重編程或轉(zhuǎn)分化[7]。不僅如此，不同小分子的組合可以單獨(dú)誘導(dǎo)重編程和轉(zhuǎn)分化而不需要重新引入外源基因[7,8]。在此，我們重點(diǎn)關(guān)注小分子在重編程和轉(zhuǎn)分化神經(jīng)細(xì)胞中的應(yīng)用。

1 小分子在iPSCs和神經(jīng)細(xì)胞重編程過(guò)程中的作用機(jī)制

小分子是可以調(diào)節(jié)特定細(xì)胞通路的生物活性化合物，參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄、代謝和改變表觀遺傳，調(diào)控細(xì)胞重編程過(guò)程。如果選擇性的表觀遺傳調(diào)控可以用化學(xué)藥品來(lái)實(shí)現(xiàn)的話，可以改變轉(zhuǎn)錄因子基因的狀態(tài)及獲得啟動(dòng)子（無(wú)活性至活躍階段），那么將不需要該基因的異位表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)重編程[9]。下面討論的是每個(gè)類(lèi)別中主要用于重編程的小分子。

1.1 小分子通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)重編程

多能干細(xì)胞的特點(diǎn)是具有高度自我更新能力和多能性[10,11]。許多信號(hào)通路參與維持自我更新和多能性。因此，使用小分子抑制或激活這些通路可能有助于重編程多能性。

1.1.1 抑制ROCK信號(hào)通路

Rho激酶（ROCK）的亞型有ROCK1和ROCK2，GTP結(jié)合蛋白R(shí)ho激活下游ROCK。 ROCKs信號(hào)通路介導(dǎo)各種重要的細(xì)胞功能如增殖、基因表達(dá)、運(yùn)動(dòng)性、細(xì)胞形狀等，以及與已知調(diào)節(jié)重編程的其他信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑對(duì)話。抑制ROCK增強(qiáng)重編程的iPSCs的存活率，從而提高多能性重編程效率[12]。另外，ROCK抑制劑thiazovivin與SB431542（TGF-β通路的抑制劑）和PD0325901共同使用時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞間的相互作用，促進(jìn)多能性重新編程[13]。

1.1.2 激活Wnt信號(hào)通路

Wnt信號(hào)通路參與控制多能干細(xì)胞自我更新和多潛能性。TCF3是Wnt信號(hào)通路下游的轉(zhuǎn)錄抑制子，占領(lǐng)多能性相關(guān)基因的啟動(dòng)子區(qū)域并抑制其表達(dá)[14]。Wnt信號(hào)的激活可以磷酸化TCF3促進(jìn)那些多能性的基因表達(dá)。GSK-3β抑制劑CHIR99021直接激活Wnt信號(hào)增強(qiáng)重編程因子的重編程效率[15]。CHIR99021甚至可以取代Sox2，在只存在兩個(gè)重編程因子Oct4和Klf4的條件下誘導(dǎo)多能性重編程[15]。另一種GSK-3β抑制劑Kenpaullone替代Klf4可能增加重編程效率大約10%[16]。結(jié)果表明小分子可以代替外源基因的功能誘導(dǎo)重編程。

1.1.3 阻斷MAPK / ERK信號(hào)通路

在適當(dāng)?shù)男盘?hào)誘導(dǎo)下多能干細(xì)胞可以分化，抑制與分化相關(guān)的信號(hào)通路可以維持iPSCs的多能性。已知MAPK / ERK信號(hào)傳導(dǎo)途徑的激活促進(jìn)ESC分化[17]。MEK1 / 2抑制劑PD0325901阻斷MAPK /ERK信號(hào)傳導(dǎo)可有效的提高小鼠神經(jīng)祖細(xì)胞晚期階段多能性重編程[18]

1.1.4 抑制TGFβ信號(hào)通路

強(qiáng)烈誘導(dǎo)間充質(zhì)-上皮的轉(zhuǎn)化（MET）是重編程過(guò)程的關(guān)鍵事件之一，表現(xiàn)在成纖維細(xì)胞喪失間質(zhì)特征和獲得上皮特征[19,20]。研究證明MET是在重新編程期間需要克服早期的一個(gè)關(guān)鍵障礙[19,20]。TGF-β途徑誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）[21]，抑制TGF-β途徑可以增強(qiáng)多能性重新編程。TGF-β通路的抑制劑SB431542、A83-01和Repsox（或E-616452）已被用于增強(qiáng)iPSCs重編程或甚至在不同的條件下代替重編程因子[13]。

1.1.5 激活JAK-STAT信號(hào)通路

JAK-STAT是繼Ras通路之后又一重要的細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)通路，對(duì)于ESC多能性維持也是必不可少的。白血病抑制因子（LIF）與其受體LIF-R結(jié)合復(fù)合物含有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子gp130，導(dǎo)致磷酸化和激活相關(guān)的JAK酪氨酸激酶。磷酸化的JAK激活潛在的轉(zhuǎn)錄因子STAT3，維持了ESC自我更新[22]。JAKSTAT的激活使小鼠神經(jīng)干細(xì)胞或成纖維細(xì)胞重編程為iPSCs的效率增加三到四倍[23]。

1.2 小分子通過(guò)調(diào)節(jié)表觀遺傳促進(jìn)重編程

體細(xì)胞重編程需要克服發(fā)育過(guò)程中建立的表觀遺傳障礙。越來(lái)越多的證據(jù)表明，表觀遺傳障礙導(dǎo)致了iPSCs產(chǎn)生的低效率[24]。靶向表觀遺傳修飾的小分子已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)可以顯著改善重編程。

1.2.1 DNA甲基化的調(diào)節(jié)

DNA甲基化通常與基因沉默有關(guān)[25]，在體細(xì)胞中，多能性基因的調(diào)控區(qū)域DNA甲基化高度富集，因此，多能性基因受到抑制。因此重新激活甲基化多能性基因?qū)τ谕瓿芍匦戮幊淌侵陵P(guān)重要的。用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）抑制劑5-氮雜胞嘧啶（5-aza）和RG108DNA抑制DNA甲基化，可以激活沉默的多能性基因，促進(jìn)重新編程[26]。低劑量5-aza抑制DNMTs，但是高劑量時(shí)，通過(guò)摻入DNA和RNA引起毒性[27]。另外一種DNMT抑制劑地西他濱（decitabin）也可以誘導(dǎo)人體皮膚角質(zhì)細(xì)胞表達(dá)Oct4和OCT4調(diào)節(jié)子mir-145[28]。

1.2.2 組蛋白甲基化和乙?；{(diào)節(jié)

組蛋白可以進(jìn)行翻譯后修飾，例如甲基化和乙?；?。組蛋白甲基化有助于基因激活或抑制，而組蛋白乙酰化通常與基因激活有關(guān)[29]。組蛋白甲基化和乙?；恼{(diào)節(jié)可有效改善重新編程。

在小鼠胚胎成纖維細(xì)胞的基因組中，廣泛抑制組蛋白H3K9me2 / 3明顯阻止基于OSKM的重新編程[30]。補(bǔ)充小分子維生素C增強(qiáng)了基于OSKM重編程小鼠和人類(lèi)的成纖維細(xì)胞，可能通過(guò)增加表達(dá)幾種H3K9去甲基化酶去甲基化H3K9me2 / 3抑制了組蛋白H3K9me2 / 3發(fā)揮作用[30]。另外，當(dāng)重編程介質(zhì)中加入CYT296時(shí)，減少H3K9me3并增加了基于OSKM的重編程效率為10倍[31]。BIX-01294是一種H3K9me3組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶（HMT）G9a特異性的抑制劑，僅轉(zhuǎn)導(dǎo)Oct4和Klf4可重新編程小鼠胚胎成纖維細(xì)胞成iPSCs，提示BIX-01294可能取代Sox2[32]。H3K27me3也可以抑制重編程，使用維生素C減少多潛能基因（如Zfp42、Ddx4和Nanog）啟動(dòng)子區(qū)域的H3K27me3，從而促進(jìn)了它們?cè)趐re-iPSCs向iPSCs轉(zhuǎn)變期間的表達(dá)[33]。 H3K79甲基化抑制重編程，EPZ004777是H3K79組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Dot1l的抑制劑，減少H3K79提高了重編程率約四倍[34]。

除了抑制組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶之外，抑制組蛋白去甲基化酶也可促進(jìn)重編程。H3K4甲基化往往與基因激活有關(guān)。Tranylcypromine（或Parnate）是一種賴氨酸特異性脫甲基酶1（LSD1）抑制劑，去甲基化H3K4的甲基，增加了OSK或Oct4介導(dǎo)的從小鼠成纖維細(xì)胞產(chǎn)生iPSC（約20倍）[35]，或OK介導(dǎo)的人角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生iPSC[15]。可能與Tranylcypromine介導(dǎo)的抑制LSD1促進(jìn)外源性O(shè)SK基因的表達(dá)和代謝開(kāi)關(guān)有關(guān)[36]。小分子維生素C可以與H3K36me2/3去甲基酶Jhdm1a/1b協(xié)同作用，調(diào)控H3K36甲基化水平，促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞衰老，從而促進(jìn)體細(xì)胞重編程[37]。

組蛋白去乙?；福℉DACs）是去除來(lái)自組蛋白的賴氨酸和其他調(diào)節(jié)蛋白和結(jié)構(gòu)蛋白乙酰基的酶，參與轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞生存和分化，并在染色質(zhì)重塑中發(fā)揮關(guān)鍵作用。而組蛋白乙?；ǔＥc基因激活相關(guān)。因此HDACs抑制劑可提高組蛋白乙?；饺绫焖幔╒PA）[32]、丁酸鈉（NaB）[38]、曲古抑菌素A（TSA）[38]和辛二酰苯胺異羥肟酸（SAHA）[39]等已被證明可以促進(jìn)多能性重新編程，VPA是最廣泛使用的用于重新編程的HDAC抑制劑。

1.3 小分子通過(guò)調(diào)節(jié)代謝促進(jìn)重編程

許多干細(xì)胞和高度增殖細(xì)胞與體細(xì)胞相比更依賴于有氧糖酵解以支持其增殖。例如，ESC自我更新與減少氧化磷酸化和增加糖酵解有關(guān)[40]。缺氧條件增強(qiáng)重編程效率支持這一點(diǎn)[41]。小分子強(qiáng)化氧化磷酸化向糖酵解的轉(zhuǎn)變促進(jìn)多能性重編程[1]

PS48是一種3＇磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1激活劑，可以提高代謝轉(zhuǎn)化為糖酵解，增加Oct-4介導(dǎo)的重編程效率約15倍[42]。同樣，許多促進(jìn)糖酵解的小分子例如果糖2,6-二磷酸（磷酸果糖激酶1的激活劑）和槲皮素（增加HIF-1活性），更直接地提高重編程效率[42]。相反，糖酵解抑制劑2-脫氧-D-葡萄糖抑制了重編程過(guò)程[43]。

在重新編程的過(guò)程中，細(xì)胞的內(nèi)容變化很大，細(xì)胞質(zhì)的大分子和細(xì)胞器更新率高。發(fā)現(xiàn)自噬代謝通過(guò)降解那些蛋白質(zhì)和細(xì)胞器來(lái)調(diào)節(jié)重新編程。小分子激活自噬使重編程效率增加了五倍，如雷帕霉素和PP242[44]。

2 小分子誘導(dǎo)體細(xì)胞再編程轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞

2.1 小分子誘導(dǎo)產(chǎn)生神經(jīng)干細(xì)胞或者神經(jīng)前體細(xì)胞

在成人的大腦中，神經(jīng)干細(xì)胞（NSCs）是神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的終生來(lái)源。 NSCs是能自我更新的多能細(xì)胞，外源刺激細(xì)胞外的微環(huán)境產(chǎn)生所有主要的中樞神經(jīng)（CNS）細(xì)胞類(lèi)型，即神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞。NSCs被證實(shí)具有產(chǎn)生、修復(fù)和改變神經(jīng)系統(tǒng)功能的可塑性[45]。2014年Cheng等人使用3種小分子雞尾酒VPA（HDAC的抑制劑）、CHIR99021（一種GSK-3激酶的抑制劑）和Repsox（一種TGF-β途徑的抑制劑），在生理缺氧條件下（5%O2），不引入外源性基因，可誘導(dǎo)來(lái)自MEF、小鼠尾尖成纖維細(xì)胞（TTF）和人類(lèi)尿細(xì)胞（HUCs）產(chǎn)生神經(jīng)前體細(xì)胞（ciNSC）[46]。這個(gè)過(guò)程主要伴隨著激活內(nèi)源性Sox2的表達(dá)。他們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)可替代的小分子雞尾酒“NLS”的組合（NaB，LiCl和SB431542））和“TLT”組合（TSA，Li2CO3和Tranilast），它們也可以在生理缺氧條件激活MEFs中內(nèi)源性Sox2的表達(dá)。這些ciNSC在細(xì)胞特性和基因表達(dá)譜等方面與鼠腦源性NSCs相似，可以在體外和體內(nèi)能分化成所有神經(jīng)細(xì)胞類(lèi)型。Zheng等報(bào)道了4種小分子將MEF轉(zhuǎn)化為NSCs，這些小分子包括VPA，A83-01，Thiazovivin和Purmorphamine[47]。這兩種組合中，GSK-3β抑制劑（CHIR99021）激活Wnt信號(hào)誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞，其作用可能會(huì)被Rho相關(guān)激酶（ROCK）抑制劑（Thiazovivin）和SHH途徑活化（Purmorphamine）取代，這與Wnt信號(hào)傳導(dǎo)和SHH信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)NSC增殖有關(guān)[48]。此外，通過(guò)抑制ROCK保護(hù)細(xì)胞免于凋亡來(lái)增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞的活力[49]。 TGF-β抑制增強(qiáng)MET，VPA通過(guò)表觀遺傳調(diào)節(jié)提高重編程效率。

Zhang等用9種小分子和bFGF將MEFs轉(zhuǎn)化為NSCs，其轉(zhuǎn)換效率約為25%[50]。這些小分子包括LDN193189（Bmp I型受體ALK2 / 3的抑制劑），A83-01，CHIR99021，Hh-Ag 1.5（一種有效的Smo激動(dòng)劑），視黃酸，RG108，Tranylcypromine，SMER28（自噬調(diào)節(jié)劑）[50]。Smo拮抗劑抑制SHH途徑降低了誘導(dǎo)效率，提示激活SHH通路在神經(jīng)誘導(dǎo)中的重要性。通過(guò)從組合中撤出單個(gè)分子，確定了BIX-01294、RG108和PD0325901對(duì)誘導(dǎo)發(fā)生很重要，雖然潛在的機(jī)制還不得而知。小分子組合（VPA，BIX-01294，RG108，PD0325901，CHIR99021，維生素C，A83-01）被發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)多達(dá)2%的MEF轉(zhuǎn)化為NSCs[51]。

2.2 小分子誘導(dǎo)產(chǎn)生神經(jīng)元

Pei等首次使用由七個(gè)小分子組合直接轉(zhuǎn)化人類(lèi)成纖維細(xì)胞為神經(jīng)元[8]。他們使用VCRFSGY（VPA, CHIR99021，Repsox，F(xiàn)orskolin，SP600125，GO6983和Y-27632）組合誘導(dǎo)產(chǎn)生5%TUJ1陽(yáng)性的人化學(xué)誘導(dǎo)神經(jīng)元（hciNs）?！癡CRFSGY”衍生的hciNs的電生理特性類(lèi)似于iPSC衍生的神經(jīng)元。VPA誘導(dǎo)表觀遺傳修飾，抑制TGF-β和GSK-3提高了用Ascl1和Ngn2因子進(jìn)行穩(wěn)定轉(zhuǎn)導(dǎo)的人成纖維細(xì)胞的神經(jīng)元轉(zhuǎn)化[52]。Forskolin能夠使神經(jīng)元素2（neurogenin 2）有效地將人成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為膽堿能神經(jīng)元[53]。 SP600125可以促進(jìn)OCT4重編程成人真皮成纖維細(xì)胞（AHDF）向神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化[42]。 Y-27632協(xié)助維持干細(xì)胞多能性和神經(jīng)元存活[54]。因此，小分子組合VCRFSGY消除成纖維細(xì)胞特異性基因表達(dá)，特異性上調(diào)神經(jīng)元基因表達(dá)并促進(jìn)成人皮膚成纖維細(xì)胞（HAFs）向神經(jīng)元轉(zhuǎn)化。

Li等人直接使用四種分子（CHIR99021，F(xiàn)orskolin，ISX9，I-BET151）轉(zhuǎn)換鼠成纖維細(xì)胞成神經(jīng)細(xì)胞且aTUJ1陽(yáng)性率高達(dá)90%[55]。 ISX9激活控制神經(jīng)基因（Ngn2，NeuroD1，NF-H，Tau和Syn2），同時(shí)I-BET151抑制內(nèi)源性成纖維細(xì)胞命運(yùn)程序[55]。

除成纖維細(xì)胞外，其他體細(xì)胞也可以通過(guò)使用化學(xué)雞尾酒編程的方法轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。 Cheng等人使用了VPA，CHIR99021和Repsox誘導(dǎo)使鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化成神經(jīng)元（＞20%）[56]。Zhang等人設(shè)計(jì)了在8-10d內(nèi)轉(zhuǎn)換人類(lèi)星形膠質(zhì)細(xì)胞（約60%）成神經(jīng)元的化學(xué)誘導(dǎo)方法[57]。他們篩選了九個(gè)小分子LDN193189, SB431542, TTNPB, Thiazovivin,CHIR99021, VPA, DAPT，Smoothened agonist（SAG）和Purmorphamine,抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞信號(hào)通路但激活神經(jīng)元信號(hào)通路，逐步添加小分子誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞向神經(jīng)元轉(zhuǎn)化。為了分析每個(gè)單分子對(duì)于重新編程的貢獻(xiàn)，他們從雞尾酒中去掉每個(gè)分子，發(fā)現(xiàn)去除DAPT，CHIR99021，SB431542或LDN193189戲劇性減少星形膠質(zhì)細(xì)胞向神經(jīng)元轉(zhuǎn)化。去掉VPA或SAG和Purmorphamine稍微降低了效率。去掉Thiazovivin或TTNPB沒(méi)有顯著影響星形膠質(zhì)細(xì)胞向神經(jīng)元轉(zhuǎn)化。

另一個(gè)研究小組用六個(gè)小分子（VPA，CHIR99021，Repsox，F(xiàn)orskolin，I-BET151和ISX9）在12d內(nèi)將人星形膠質(zhì)細(xì)胞重編程為功能性神經(jīng)元，轉(zhuǎn)化效率為8%[58]。因?yàn)樾切文z質(zhì)細(xì)胞存在于大腦中，局部遞送小分子能使星形膠質(zhì)細(xì)胞向神經(jīng)元的轉(zhuǎn)換，可能導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞原位直接轉(zhuǎn)換成神經(jīng)元，這是再生醫(yī)學(xué)的最終目標(biāo)。

2.3 小分子誘導(dǎo)產(chǎn)生星形膠質(zhì)細(xì)胞

2013年Deng等人使用VC6TO 5個(gè)小分子雞尾酒編程鼠胚胎成纖維細(xì)胞為星形膠質(zhì)細(xì)胞（ciAs）[59]。這些化合物包括組蛋白脫乙酰酶抑制劑VPA(V)、GSK3β的抑制劑CHIR99021（C）、TGFβ抑制劑616452（6）、賴氨酸特異性組蛋白脫甲基酶LSD1抑制劑tranylcypromine（T）和轉(zhuǎn)錄因子Oct4活化劑OAC1(O)[60]。他們又測(cè)試了其他TGFβ受體1的抑制劑A-83-01(A)和SB-431542（S），使用VCATO的組合或者VCSTO組合誘導(dǎo)MEFs發(fā)現(xiàn)具有星形膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)和GFAP免疫反應(yīng)陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量顯著增加，而VCTO不能誘導(dǎo)出任何GFAP陽(yáng)性的細(xì)胞。隨后他們又用相同的方法誘導(dǎo)人成纖維細(xì)胞和小鼠尾尖成纖維細(xì)胞（TTFs）表達(dá)星形膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)蛋白和基因且具有功能的星形膠質(zhì)細(xì)胞[59]。結(jié)果提示了TGFβ抑制劑是將成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為星形膠質(zhì)細(xì)胞的關(guān)鍵。

3 小分子編程的應(yīng)用及前景

病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)誘導(dǎo)基因過(guò)度表達(dá)從而改變細(xì)胞的表觀遺傳特性，但是外源基因?qū)胍滓鹋R床安全問(wèn)題。隨著對(duì)重編程機(jī)制深入研究，篩選出許多小分子，不僅可以提高重編程效率還可以省略外源基因。完全使用小分子取代外源基因是一種有吸引力的細(xì)胞重編程方法。與病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子基因誘導(dǎo)相比，小分子對(duì)細(xì)胞重編程易于合成、儲(chǔ)存、滴定、優(yōu)化、成本低、起效快且可逆，易操作、可以在局部發(fā)揮作用等優(yōu)勢(shì)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)控不同的組合和濃度改變編程效果。盡管小分子已經(jīng)開(kāi)始控制細(xì)胞命運(yùn)，但是其基本機(jī)制及效果并不清楚。因?yàn)樾》肿油卸鄠€(gè)作用目標(biāo)，他們的作用是非特異性的。另外，小分子之間存在有不同組合協(xié)同或拮抗作用。因此，解釋使用每個(gè)分子的作用機(jī)制是很艱巨的任務(wù)。未來(lái)的研究應(yīng)該進(jìn)一步闡明小分子的機(jī)制，這將有助于優(yōu)化組合、濃度和暴露時(shí)間確保臨床應(yīng)用安全。我們相信小分子的發(fā)展將會(huì)加速細(xì)胞重編程和轉(zhuǎn)分化在臨床的應(yīng)用。

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