Nature：线粒体突变可能阻碍干细胞疗法
干细胞疗法前景光明，最近研究发现由老年人的细胞而来的iPSCs线粒体DNA更易突变，这一发现又为这一技术带来了新的挑战.........
干
细胞是能够长期存活，具有不断的自我繁殖能力和多向化潜能，几乎存在于所有组织中的原始细胞，另外来源于自身的干细胞移植又能明显降低免疫排斥反应，因此干细胞疗法的研究对于治疗疑难杂症和减缓衰老具有重要意义，特别是对于身体衰弱的老年人。虽然诱导多能干细胞(iPSC)[来源于成年人]正逐步接近于临床，但是作为一项新的研究在成为主流之前仍需做很多探索。
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590916000679
细胞内DNA变异几率大
为了测试线粒体基因变异如何影响iPSC，波特兰俄勒冈健康科学大学的生殖生物学家Shoukhrat Mitalipov领导的研究小组从一个72岁的志愿者身体中收集血液样本并进行DNA测序,然后通过感染病毒将成年细胞转变成干细胞导致了多个参与胚胎早期发育的基因的表达。当研究者孤立并测序得到的干细胞的DNA,他们没有找到一个高速度突变的线粒体。但当他们检查随机抽取的单个细胞的DNA,他们发现各种各样的变异线粒体被隐藏在了更多的细胞中。
年龄越大，细胞内线粒体突变越多
接下来,研究人员分析了14个年龄在24至72岁人的皮肤和血液样本，发现年龄越大，线粒体突变越多。“这是大多数人不会想到的事,“Jeanne Loring说,加州拉霍亚的斯克里普斯研究所的干细胞生物学家。她的实验室致力于利用iPSC治疗帕金森病,现在计划回去检查她的细胞系的线粒体。她认为这会使研究人员筛选用于治疗的细胞变得相当容易。
获得低突变细胞系难度大
Mitalipov 表明,研究人员想要在治疗中利用iPSC，应该隔离至少10个细胞,然后用拥有最好的线粒体的细胞去创建一个细胞系。他还表示,研究结果支持体细胞核移植技术的使用,这改变了供体细胞用于生成一个胚泡,或早期人类胚胎，包括来源于健康捐献者的线粒体和来于病人的核DNA。但是Loring说,这种技术的难度远远超过创建iPSC,只有包括Mitalipov的少数实验室有能力这样做。
纽约干细胞再生基金会医学研究员Dieter Egli说这个发现为使用胚胎干细胞（ESC，从理论上讲可以无限传代和增殖而不失去其正常的二倍体基因型和表现型）代替iPSC提供了论证，另外突变肯定会影响iPSC试验,如果将之应用于在临床上筛选细胞系尤为重要。他说治疗，不能仅仅去评估是否有效。
iPSC之路漫漫
Mitalipov 说,许多研究人员正在远离使用每一个人自身的细胞治疗和创建银来源于许多人的iPSC库的想法;病人可以从这些捐献者中得到最匹配自己的细胞。日本学者的实验在iPS过程中接受者细胞发生变异后被迫终止,研究人员申请治疗来于这样的细胞库的实验参与者。
Egli 认为研究人员还必须确定线粒体突变是有意义的,因为许多生物因素可能存在问题。研究如何 iPSC与胚胎干细胞的区别发现这两个不同的细胞类型可以有不同的DNA化学标记，例如它们如何影响基因表达这将很难找到一个完美的细胞系。
附
Cell：源于成人的iPSC中存在与年龄有关的线粒体突变（mtDNA突变）
研究人员发现mtDNA不仅存在于iPSCs，而且存在于皮肤纤维细胞、血液，但是混合皮肤和血液mtDNA异质性突变点较低，但是来自于组织或者克隆扩展的10组独立的iPS细胞系带有高强度的突变，表明体细胞突变随机出现在单个细胞而非整个组织。mtDNA突变频率随年龄增加，而且变异大部分发生在非同义区（编码同一氨基酸的不同核苷酸序列，会导致同一氨基酸不同密码子的出现）和RNA的编码基因中，因此会导致呼吸系统的缺陷（线粒体是有氧呼吸二三阶段的场所，有氧呼吸和线粒体中呼吸酶有关，mtDNA突变会导致酶的合成异常）。研究结果强调必须要监控mtDNA突变在iPSC中出现，尤其是来自于老年患者的细胞，另外在临床应用中也必须要检查iPSCs的代谢状态。
pooled fibroblasts (PF)即上面所提到的混合细胞；cloned fibroblasts (CF)上面提到的克隆后分为10组的细胞
亲代68%的变异没有传到子代，而且大多数病原变异如COll不会影响IPSC感应，但是确切的编码变异如ND3，ND4L等基因也没被在iPSC在检测到，说明这种突变存在有害影响(ND3等基因变异均会致病)
由此可见，目前所发现多为mtDNA突变所带来的不利影响，而要像前文中Egli 所说的去发现mtDNA突变所带来的积极意义仍有一段很长的路要走，干细胞疗法前景光明，但是要在实验可行的基础上和临床相结合才会实现这一技术真正意义上的得其所用！
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