來自中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院的裴端卿教授在iPS研究領域成果頗豐，近期他在Nature旗下重要方法學子刊：Nature Methods上發(fā)表題為“Reprogramming in suspension”點評文章，介紹了有關誘導多能干細胞（iPS）培養(yǎng)和維持方面的最新進展，如果從事這方面研究的讀者，不可錯過。

小鼠和人類體細胞可以通過幾種轉錄因子進行誘導重編程，這一突破能獲得個體特異性iPS細胞，為科學研究，以及未來細胞替代治療提出了更多的可能。目前iPS細胞培育和維持主要是通過靜態(tài)培養(yǎng)皿貼壁培養(yǎng)，而近期兩個研究小組分別利用小鼠iPS細胞，證明可以在攪拌懸浮培養(yǎng)液（stirred suspension culture）中進行iPS細胞有效培養(yǎng)。

懸浮培育重編程誘導多能干細胞也許不僅對于iPS培養(yǎng)技術來說是一個提高，有利于將iPS用于產業(yè)化，而且這有助于分析這種細胞更多分子作用機制。

iPS細胞培養(yǎng)

iPS細胞培養(yǎng)一般包括體細胞分離，重編程誘導因子轉入，iPS誘導，以及之后的細胞擴增，鑒別和分化。通過四種病毒表達重編程因子進行成纖維細胞重編程，其效率據報道打印在0.001–0.05%之間。

隨后的技術改良則主要集中在提高重編程效率，以及解決安全性問題——因為病毒整合，以及重編程過程中利用到的致癌基因，都有可能導致細胞癌變。

從針對不同細胞類型作為重編程起始細胞的研究中，可以看出成體干細胞可能是效率最高的一種，但是從外周血，以及尿液中獲取的細胞由于其方便獲取性，也具有優(yōu)勢。而針對重編程因子更安全的傳遞方法，目前也有科學家報道，比如附著體載體，mRNA 轉染，或者重組蛋白傳導。這些方法改進都令重編程誘導技術在過去幾年中，受到了各方面的關注。

附著體載體：俞君英等人在《Science》雜志上發(fā)表文章，利用非整合型附著體載體（episomal vectors）方法獲得了人類iPS細胞，在去除掉附著體后，這些iPS細胞就成為了沒有外來DNA的iPS細胞，從而解決了可能癌變的問題。

mRNA 轉染：即直接使用轉錄因子的mRNA，或者成熟microRNA實現干細胞重編程，James Eberwine等人利用mRNA重編程體細胞，研究顯示使用mRNA重編程技術，可直接將成纖維細胞和星形膠質細胞轉化為心肌細胞。這些研究不僅為臨床治療提供基礎，也進一步探討了重編程的機制。

重組蛋白傳導：Scripps研究所等處的研究人員利用重組蛋白誘導體細胞生成多能干細胞。較之傳統(tǒng)的依賴于病毒載體的誘變方法，這一新方法無需使用任何形式的外源性遺傳物質，從而消除了傳統(tǒng)方法中不可避免的對靶細胞自身基因組的影響，而且更加簡便快捷。

重編程環(huán)境

不過也許提高重編程效率最有成效的方法也許是重編程環(huán)境，也就是培養(yǎng)基，這一想法是基于重編程是一個細胞核中重編程因子和培養(yǎng)條件之間多協調的過程。事實證明，胚胎干細胞原初培養(yǎng)條件并不十分合適重編程，原因是小牛血清和飼養(yǎng)層，這兩種細胞都富含TGFβ細胞因子家族，而這種細胞因子能不斷傳遞上皮-間質轉分化信號，而重編程起始則需要相反的間質-上皮轉分化過程。

研究人員已經發(fā)現了一些加入后能提高重編程效率的，調控細胞代謝和組蛋白修飾的小分子，而且重編程培養(yǎng)基系統(tǒng)優(yōu)化也制定出了專門的重編程培養(yǎng)基配方，能在短時間內獲得轉化高效率。

細胞生長表面的環(huán)境因子變化也許會影響重編程，雖然小鼠和人類胚胎干細胞能在懸浮培養(yǎng)液中擴增，但是目前還并不清楚剛性介質上貼壁生長是不是重編程的必需條件。

而在最新研究中，兩個研究組的研究人員通過實現小鼠細胞懸浮培養(yǎng)重編程，各自獨立證明了固體基質并不是重編程的必要條件。這對于重編程培養(yǎng)優(yōu)化來說無疑是一個好消息，因此懸浮培育重編程也將鼓勵聚焦于培養(yǎng)基的研究。