本基礎研究項目屬于生命科學中生物學的干細胞領域。干細胞是具有自我更新和分化能力的多潛能細胞。2007年諾貝爾生理或醫(yī)學獎頒發(fā)給分離胚胎干細胞和基因打靶的工作，2012年則頒發(fā)給體細胞重編程的兩個開拓性工作，其一是2006年發(fā)現(xiàn)的誘導多能干細胞（iPS）。由轉錄因子將體細胞誘導為iPS的分子機理，是干細胞領域關注的核心問題，是干細胞應用的關鍵基礎。
項目緊密圍繞iPS誘導機理這一關鍵問題，取得了一系列原創(chuàng)性的成果，構建了干細胞多能性重建啟始階段的理論框架，發(fā)展了高效、安全、快速的iPS誘導技術體系。項目主要內容及發(fā)現(xiàn)點如下：
1. 揭示形成iPS的重編程過程的啟始機制。首次發(fā)現(xiàn)重編程因子協(xié)同作用，抑制Snail和Tgfb信號同時激活上皮細胞特征基因表達、啟動間質-上皮轉化過程（MET），從而啟動體細胞重編程為iPS的過程。發(fā)現(xiàn)血清中常見生長因子TGF-β抑制MET而阻礙重編程，證明其小分子抑制劑及Smad7可有效提升重編程效率。提出了胞外培養(yǎng)環(huán)境（外因）顯著影響iPS誘導的假說。該發(fā)現(xiàn)為改進iPS技術提供了理論依據(jù)。
2. 發(fā)現(xiàn)小RNA簇miR-302-367加速MET顯著促進iPS誘導。發(fā)現(xiàn)基因組內存在的小RNA簇miR-302-367可取代誘導中的致癌因子c-Myc。小RNA用于iPS誘導為發(fā)展非病毒的技術提供了思路。
3. 完成單因子誘導成體細胞為iPS的技術突破。確定Klf4早期激活MET，使用BMP替代Klf4促進MET進行誘導，完成了Oct4單因子將普通體細胞誘導為iPS的重要突破。
以上工作緊密圍繞重編程的啟始機制，發(fā)現(xiàn)多個新的iPS誘導因子：Smad7、miR-302-367和BMP，闡明了MET、小RNA簇、Tgfb信號等在重編程中的調控。后續(xù)國際上大量關于iPS的研究被證實與MET直接相關，這一系列成果為前人所未發(fā)現(xiàn)的，具有重大科學價值，為干細胞的應用研究奠定了堅實基礎。
項目在Cell Stem Cell、JBC、Cell Res、JMCB等雜志發(fā)表論文4篇。成果與“蛟龍?zhí)枴?“嫦娥二號”等成果入選 “2010年國內十大科技新聞”；論文1入選Cell Stem Cell雜志評選的年度文章之一，當期雜志配發(fā)《When Fibroblasts MET iPSCs》的點評文章；論文1、2入選中科院生物口“2008-2013年SCI第一作者論文被引用最多的前100篇論文”?？偙籗CI數(shù)據(jù)庫論文他引達341次，并被國際干細胞領域著名科學家Rudolf Jaenisch和2012年諾貝爾生理和醫(yī)學獎獲得者Shinya Yamanaka等多次正面引用，得到國內外自然科學界的廣泛承認。項目獲中國發(fā)明專利授權3項，為干細胞技術的自主知識產權打下基礎，有助于iPS在再生醫(yī)學和藥物篩選研發(fā)中的應用。
