多能干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞,具有再生各种组织器官的能力。多能干细胞包括胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能干细胞(iPSCs)。
诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs) 是将一系列诱导因子导入到成熟体细胞中,并重编程为具有类似胚胎干细胞特征的一种多能干细胞。诱导多能干细胞避开了利用人体胚胎提取干细胞的伦理道德制约,避免了异体移植免疫排斥的风险,同时在建立包括脑、肠、肝脏、胰腺、肾及肺等相关的多种类器官疾病模型、药物筛选和开发等领域具有重大潜在价值。
迫使体细胞表达与多能性相关的转录因子,如Oct4、Klf4、Sox2、cMyc等,可以诱导产生iPSC (Takahashi et al,2006)。目前已通过多种转录因子组合的方法,成功诱导重编程iPSC细胞的产生。常用的iPSC重编程方法有化学方法(Huangfu et al, 2008)和慢病毒和逆转录病毒转染,后者可将编码多能基因的DNA整合到宿主基因组中(Yu et al, 2007)。