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摘要诱导多能干细胞（inducedpluripotentstemcells,iPSCs）技术可以使体细胞发生重编程从而使其重新获得多能性，在组织器官再生和细胞移植治疗领域具有重要的研究与应用价值。体细胞重编程新机制的发现和诱导多能干细胞新技术的建立一直是领域内的重点和热点。团队前期研究利用VP16转录激活区域分别与重编程因子OCT4和SOX2融合，增强OCT4和SOX2的转录激活功能，建立了一个快速诱导体细胞重编程新技术体系，即OvSvK。与传统OSK相比，OvSvK明显提高了重编程效率，在重编程第五天获得诱导多能干细胞的效率就可以达到约40%。<br>　　为了揭示OvSvK技术体系诱导体细胞重编程能力更强的具体机制，单细胞测序技术被用于收集OSK和OvSvK重编程过程中细胞的转录组数据。单细胞测序数据分析显示OSK和OvSvK重编程细胞在细胞周期相关基因的表达水平上存在显著差异；PI染色和流式分析方法发现OvSvK重编程细胞具有更短的G1期，整个细胞周期结构更偏向多能干细胞。因此，OvSvK诱导的快速重编程与细胞周期结构的变化可能存在密切联系。本研究在重编程（iCD1）和非重编程条件（10%FBS）条件下，检测OCT4-VP16（Ov）、SOX2-VP16（Sv）、VP16-KLF4（Kv）和重编程因子的不同组合对细胞周期、细胞增殖和重编程效率（iCD1）的影响。结果证明，不管在重编程或非重编程条件下，OvSK和OSvK均明显缩短了G1期，而OvSvK对G1期作用更明显。因此，Ov和Sv通过调节细胞周期结构诱导快速重编程。<br>　　细胞周期是细胞增殖发育必须经历的过程，在细胞的命运转变中发挥着重要作用。我们在KEGG网上查找获得与细胞周期相关的112个基因，并利用合成的siRNA文库筛选对OSK重编程有显著作用的基因。通过在不同的时间点转染siRNA，最终筛选出对重编程有调控作用的11个基因，其中，siCcnd1，siCdk6，siCdkn2a促进重编程，而siCcne1，siCdk1，siCdkn1c，siRad21，siMcm7，siPlk1，siBub1b，siTtk抑制重编程。<br>　　为了更好地监测和观察细胞周期结构，我们在接下来的研究中引用了泛素化连接酶介导的荧光泛素细胞周期指示器FUCCI，来检测细胞周期结构变化。为了进一步探究这11个基因对细胞周期结构和重编程效率的影响，本研究在MEF、OSK重编程系统、OvSvK重编程系统中调控相关基因的表达。通过多轮筛选，我们发现Ccne1+siCcnd1+siCdkn2a组合可以显著缩短G1期的长度并提高重编程效率；此外，无论是在mES+LIF+Vc还是在mES+LIF的条件下，该组合均可以有效促进pre-iPSCs的进一步重编程。这些研究结果证明Ov和Sv通过调节细胞周期结构诱导快速重编程。<br>　　综上所述，本研究发现：1）Ov、Sv促进重编程，Kv对重编程没有促进作用，OvSvK诱导快速重编程；2）在非重编程条件和重编程条件下，OvSvK都缩短了G1期长度，说明OvSvK通过调节细胞周期结构，加快了重编程的进程；3）siRNA文库筛选得到的结果是，siCcnd1，siCdk6，siCdkn2a促进重编程，siCcne1，siCdk1，siCdkn1c，siRad21，siMcm7，siPlk1，siBub1b，siTtk抑制重编程；4）Ccne1+siCcnd1+siCdkn2a基因组合显著降低了MEF、OSK、OvSvK细胞的G1期占比，并提高了OSK、OvSvK系统以及pre-iPSCs的重编程效率；5）构建了Fucci（SA）iPSCs体系、Fucci（PA）ESCs体系。