本月精選文章選自中國北京大學生命科學院鄧宏魁教授與湯超教授研究團隊，發表細胞譜系特異因子(Lineage specifiers, LS) 能促使小鼠體細胞成為誘導性干細胞 (induced pluripotent stem cells, iPSCs) 之新細胞重新編程 (cellular reprogramming) 蹺蹺板理論 (seesaw model，本期 Cell 即以此為封面，右上圖)。早先諾貝爾獎得主日本學者山中伸彌教授使用病毒為載體，將Oct4(O)、Sox2(S)、c-Myc(M)和 Klf4(K)，4個細胞重新編程因子(reprogramming factor, RF) 同時植入已分化的體細胞中，使細胞轉變成具備組織分化能力之多功能性干細胞 (Plutipotent stem cell)，即為 iPSCs。相關文獻顯示，Oct4 與 Sox2 蛋白同時具有 RF 兼 LS 的功能，當小鼠胚胎干細胞 (ESC) 過度表達 Oct4 蛋白，干細胞會走向中內胚層 (ME) 的分化而抑制神經外胚層 (ECT) 分化；而當 ESC 過度表達 Sox2 蛋白，干細胞則是偏向 ECT 的分化，抑制 ME 分化，因此科學家可藉由調控 Oct4 與 Sox2 蛋白的表現量來決定干細胞的分化方向。研究團隊推測 Oct4 與 Sox2 蛋白等 RF 可能是透過調控下游特定的 LS，使小鼠胚胎干細胞失去多功能性而走向細胞分化，進一步研究結果暗示，這些 LS 或許能反過來維持細胞的多功能性(pluripotency)。為了驗證這個假設，研究團隊使用過表達 10,080 個基因的質體庫，篩選出 8 種能取代 Oct4 (稱為 ME-LS) 與 1 種能取代 Sox2 (稱為 ECT -LS) 的細胞內功能的基因，這些 LS 與 KM-RF 共同作用，能有效地誘導體細胞轉成 iPSCs，表示 ME-LS 與 ECT-LS 為 RF 下游之調控路徑，其相互拮抗的結果能促使細胞維持在 pluripotency 的狀態。研究團隊進一步使用華聯小鼠表達譜芯片 (MOA) 分析 ME-LS 及 ECT-LS 誘發之 iPSCs 的基因表現圖譜，發現 ME-LS 與 SKM-RF 能抑制 ECT 相關基因的表現；而 ECT-LS 與 OKM-RF 能抑制 ME 相關基因的表現，這兩群 iPSCs 的基因表現圖譜與小鼠胚胎干細胞相似，基因芯片的表現結果也與 qRT-PCR 的結果互相呼應。此研究成果證實細胞重新編程可經由 RF 與 LS 相互拮抗的蹺蹺板作用，平衡的拮抗作用可促使已分化的體細胞轉成 iPSCs。在未來，科學家更容易透過新一代的細胞重新編程技術，將病人任何細胞轉成修補損傷組織之 iPSCs，提升疾病治愈之機率。

Reference Hongkui Deng et.al. Induction of Pluripotency in Mouse Somatic Cells with Lineage Specifiers.