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在哺乳动物早期胚胎发育以及体外建立的细胞分化及重编程过程中均存在X染色体的失活及其重活化,作为X染色体失活(Xchromosome inactivation,XCI)的关键调控因子长非编码RNA(longnon-coding RNA,LncRNA)基因Xist通过顺式缠绕目的失活的X染色体,从而介导了多种RNA/蛋白复合物的募集,最终启动XCI的发生。在之前的研究中利用基于类转录激活效应物设计的体外转录因子(Transcriptional-activator-like effectors based designer TranscriptionFactors,Tale-dTFs)研究Xist在体细胞重编程中的作用,Xist抑制因子R4和R6均对小鼠诱导性多能干细胞系的形成具有促进作用,而R6对小鼠iPSC(induced Pluripotent Stem Cell)的诱导具有促进作用更加明显,但由Xist R-dTFs诱导的小鼠iPSC的嵌合体形成能力尚未报道。 本研究拟利用四种转录因子(Oct4,Sox2,c-Myc和Klf4)与Xist的基于类转录激活效应物的转录抑制因子(Xist Tale R-dTF)共转染重编程技术,利用携带有GOF-GFP基因的小鼠胎儿成纤维细胞诱导为iPSC,并利用碱性磷酸酶染色、免疫组织化学,畸胎瘤形成,拟胚体(EB)分化和实时定量PCR(Polymerase Chain Reaction)技术对获得的Xist R-dTFs来源iPS细胞系进行鉴定,并比较由R4和R6诱导获得的iPS细胞系的嵌合体发育能力。实验结果: 1、在获得的9只小鼠胎儿中,除4#丢失GOF-GFP外,其余8只均为GOF-GFP阳性,此外,2#、3#、6#和8#为雄性,其余为雌性。 2、由Xist Tale R-dTF+4F(Oct4,Sox2,c-Myc和Klf4)诱导成功获得了R4、R6和ConR三种iPS细胞系。建立的iPS细胞克隆形态显示为典型的干细胞克隆形态,并可传50代以上。 3、Xist Tale R-dTF来源的iPS细胞碱性磷酸酶染色呈强阳性;实时定量PCR显示在由Xist Tale R-dTF+4F诱导获得的iPS细胞中Oct4、Sox2、Nanog、 Rex1等多能性基因的表达水平与干细胞相近;将iPS细胞注入小鼠皮下成功形成了畸胎瘤并且分化形成了三胚层组织;于体外悬滴培养iPS细胞成功形成了拟胚体,免疫荧光染色结果显示来源于三胚层的经典标记AFP、T和NCAM1均为阳性;将雌性小鼠iPS细胞进行囊胚注射,最终成功获得到了嵌合体小鼠,嵌合体的获得效率如下:ConR为1/8,R4为1/6,R6为1/5。 综上所述,Xist R-dTFs来源的iPS细胞具有与ES类似的多能性,并且囊胚注射所使用的R4、R6和ConR三种雌性小鼠iPS细胞系均具有形成嵌合体小鼠的能力。