چکیده:

دوباره برنامه ریزی سلول های خون بند ناف (CB) به سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) دارای کاربردهای بالقوه ای در طب ترمیمی با تبدیل ذخایر CB به ذخایر iPSC برای استفاده در روش های جایگزینی سلول آلوژنیک می باشند. بنابراین، تحقیقات بیشتر در رویکردهای جدید برای دوباره برنامه ریزی کارا ضروری است. در اینجا، ما نشان می دهیم که بیان OCT4 همراه با SOX2 (OS) در سیستم لنتی ویروسی تحت یک پروموتر قوی ویروسی تشکیل دهنده کانون هایی در طحال (SFFV) در یک وکتور واحد می تواند دو درصد از سلول های CB CD34(+) را بدون نیاز به فاکتورهای باز برنامه ریزی اضافی به iPSCها تبدیل کند. کارایی دوباره برنامه ریزی به طور حیاتی به سطوح بیانی OS وابسته می باشد. برای تولید iPSCهای عاری از ژن خارجی (تراژن)، ما یک وکتور اپی زومال اصلاح شده دارای عنصر تنظیمی پس از رونویسی (Wpre) را  ساختیم که بیان تراژن را تا 50 درصد  افزایش می دهد. با این وکتور، ما موفق به تولید iPSCهای عاری از تراژن تنها با استفاده از OS گردیدیم. در مجموع، سطح بالای بیان OS به تنهایی برای دوباره برنامه ریزی کارای سلول های CB CD34+ به iPSCها کافی است. این گزارش، اولین شرح تولید iPSCهای عاری از ژن خارجی و تنها با استفاده از دو ژن OCT4 و SOX2 می باشد. این یافته ها بر کاربردهای بالینی این iPSCها دلالت های مهمی دارند. 

Efficient reprogramming of human cord blood CD34+ cells into induced pluripotent stem cells with OCT4 and SOX2 alone.

Meng X, Neises A, Su RJ, Payne KJ, Ritter L, Gridley DS, Wang J, Sheng M, Lau KH, Baylink DJ, Zhang XB.

Source

Division of Regenerative Medicine MC1528B, Department of Medicine, Loma Linda University, Loma Linda, California 92350, USA.

Abstract

The reprogramming of cord blood (CB) cells into induced pluripotent stem cells (iPSCs) has potential applications in regenerative medicine by converting CB banks into iPSC banks for allogeneic cell replacement therapy. Therefore, further investigation into novel approaches for efficient reprogramming is necessary. Here, we show that the lentiviral expression of OCT4 together with SOX2 (OS) driven by a strong spleen focus-forming virus (SFFV) promoter in a single vector can convert 2% of CB CD34(+) cellsinto iPSCs without additional reprogramming factors. Reprogramming efficiency was found to be critically dependent upon expression levels of OS. To generate transgene-free iPSCs, we developed an improved episomal vector with a woodchuck post-transcriptional regulatory element (Wpre) that increases transgene expression by 50%. With this vector, we successfully generated transgene-free iPSCs using OS alone. In conclusion, high-level expression of OS alone is sufficient for efficient reprogramming of CB CD34(+) cells into iPSCs. This report is the first to describe the generation of transgene-free iPSCs with the use of OCT4 and SOX2 alone. These findings have important implications for the clinical applications of iPSCs.