The recent advent of reprogramming

The recent advent of reprogramming human somatic cells to a pluripotent state has led to the examination of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) and their relation to human embryonic stem cells (hESCs). Our study (Chin et al., 2009) demonstrated that hiPSCs generated up until that time had statistically significant differences in gene expression compared to available hESCs. Furthermore, many of these differences, particularly those found in early passage iPSC lines, were conserved across various studies and species, suggesting that these two cell types, although very similar to each other, were nonetheless transcriptionally distinguishable. Soon after, two additional studies came to similar conclusions using hiPSCs derived from fibroblasts, neural tissue, adipocytes, and keratinocytes (Ghosh et al., 2010 and Marchetto et al., 2009). These studies went further to propose that residual misexpression from the cell type of origin is responsible for the observed differences in gene expression between hiPSCs and hESCs (Ghosh et al., 2010 and Marchetto et al., 2009). Similarly, consistent differences in miRNA expression between hiPSCs and hESCs were also reported (Chin et al., 2009 and Wilson et al., 2009).

hiPSCs and hESCs have also been compared at the level of the epigenome. In Chin et al. (2009), we showed by chromatin immunoprecipitation in combination with microarrays (ChIP-chip) that histone H3K27 and H3K4 trimethylation levels at promoter regions were not distinguishable between hiPSCs and hESCs. Hawkins et al., and now Guenther et al., confirmed that trimethylation of H3K27 was very similar between hESCs and hiPSCs by ChIP in combination with massive parallel sequencing (ChIP-Seq) (Hawkins et al., 2010). On the other hand, it was shown that trimethylation on histone H3K9 is significantly different between hESCs and hiPSCs and appears to contribute to the differences in gene expression between hESCs and hiPSCs seen at early passage (Hawkins et al., 2010).

Along this line, two groups also demonstrated that significant differences can be detected between hESCs and hiPSCs at the level of DNA methylation (Deng et al., 2009 and Doi et al., 2009), further indicating that epigenetic modifications could be differentially affected in the reprogramming process. Furthermore, when hESCs and hiPSCs from patients with Fragile X (FX) Syndrome were generated, only the FX-hESCs displayed an active FMR1 locus, whereas reprogramming failed to reactivate this locus ( Urbach et al., 2010). Finally, recent work from our lab suggests that reprogramming female human fibroblasts under conventional culture conditions fails to reactivate the somatically silent X chromosome ( Tchieu et al., 2010), whereas other work suggests that hESC lines that capture this primitive state can be generated ( Lengner et al., 2010). In summary, there is considerable evidence that hiPSCs and hESCs are epigenetically and transcriptionally different at early passage.

Given the vastly different circumstances by which hiPSCs and hESCs are generated, it is not surprising that these various analyses deem them to have distinct molecular properties. Perhaps what is most surprising is in fact the high degree to which transcription factor-induced reprogramming is able to reconstruct the pluripotent state. A key question then becomes whether any of the gene expression differences seen between hiPSCs and hESCs are functionally relevant. Interestingly, it was shown that different combinations of reprogramming factors lead to mouse (m) iPSCs with different developmental potential (Han et al., 2010). Furthermore, recent advances with mouse reprogramming suggests that miPSC lines can be derived that possess the same functional characteristics as mESCs in their capacity to generate mice via tetraploid (4N) complementation (Boland et al., 2009 and Kang et al., 2009), but that most miPSC lines, even from the same starting population, do not support 4N complementation. Several new lines of evidence point to the activity of a few imprinted genes and miRNAs to be at least partially responsible for the differences in pluripotency (Liu et al., 2010 and Stadtfeld et al., 2010). Specifically, cell lines that support 4N complementation express the Dlk1-Dio3 imprinted cluster, whereas those that fail in this approach do not (Stadtfeld et al., 2010). Thus, misexpression of just a few genes can functionally distinguish miPSCs from most miPSCs and mESCs, arguing that even very small differences can have profound consequences.

Correlating transcriptional differences between hiPSCs and hESCs with functional differences is considerably more difficult than in the mouse system because the powerful 4N complementation assay cannot be applied and quantitative assays to assess pluripotency are difficult to establish. It is conceivable that all the hiPSCs generated to date do fall into functional categories that have yet to be defined, pending the discovery of pluripotency assays that are more quantitative than teratoma formation. Given that we don't have these defined functional subclassifications of hiPSCs and hESCs, it is not yet possible to mine human cell reprogramming expression data for differences that correlate with functional outputs. It was also suggested that genetic background contributes significantly to gene expression changes between mESCs and miPSCs (Stadtfeld et al., 2010), but whether this also contributes to differences between hESCs and hiPSCs is still unknown. However, when comparing expression differences between early passage hiPSCs and hESCs of the reprogramming experiment from one lab with that from a different lab, we and others consistently found a significant proportion of genes to be differentially expressed between these two cell types (Chin et al., 2009, Ghosh et al., 2010 and Marchetto et al., 2009).

We also reported that the overlap of expression differences decreases as more independent reprogramming experiments from different labs were compared (Chin et al., 2009). Regarding the question of consistent differences between hiPSCs and hESCs, two groups now suggest that when many lines of hiPSCs and hESCs from different labs are compared, consistent differences between them are largely lost and that most expression differences between hiPSCs and hESCs are lab specific or stochastic in nature (Newman and Cooper, 2010 and Guenther et al., 2010). Both sets of authors performed their own meta-analysis using similar data sets as presented in Chin et al. (2009), and the latter went further to derive additional data from new hiPSCs and compared them with a larger group of hESCs. Both groups took issue with the meta-analysis methods used in Chin et al. (2009), and we would like to take this opportunity to discuss the meta-analyses employed to start a conversation on “best practice” for meta-analysis of gene expression of hESCs and hiPSCs. We present a reanalysis of data from Chin et al. with additional statistical methods to demonstrate that the conclusions made in Chin et al were in fact appropriate, and we highlight reasons for the discrepancy in interpretations between Newman and Cooper, Guenther et al., and Chin et al. Furthermore, we present data with new hiPSCs to demonstrate that reprogramming methods may affect the kinetics of this process and reconfirm that extended culturing brings hiPSCs closer to hESCs.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ล่าสุดมาย reprogramming เซลล์มาติกมนุษย์รัฐ pluripotent ได้นำไปตรวจสอบของมนุษย์ pluripotent เหนี่ยวนำให้เซลล์ต้นกำเนิด (hiPSCs) และความสัมพันธ์กับมนุษย์ตัวอ่อนเซลล์ต้นกำเนิด (hESCs) (ชิน et al., 2009) การศึกษาของเราแสดงว่า hiPSCs สร้างขึ้นจนถึงเวลาที่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเทียบกับ hESCs ที่มียีน นอกจากนี้ จำนวนมากของความแตกต่างเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่พบในช่วงกาล iPSC บรรทัด ได้อยู่ระหว่างการศึกษาต่าง ๆ และพันธุ์ แนะนำว่า ทั้งสองเซลล์ชนิด คล้ายกัน แม้ว่าได้กระนั้นแตกต่าง transcriptionally หลังจาก การศึกษาเพิ่มเติมทั้งสองมาถึงบทสรุปคล้ายกันที่ใช้ hiPSCs มา จาก fibroblasts เนื้อเยื่อประสาท adipocytes, keratinocytes (ภโฆษ al. et, 2010 และ Marchetto et al., 2009) การศึกษานี้ต่อไปอีกเสนอ misexpression ที่เหลือจากชนิดเซลล์ต้นกำเนิดคือชอบความแตกต่างที่พบในยีนระหว่าง hiPSCs และ hESCs (al. ภโฆษร้อยเอ็ด 2010 และ Marchetto et al., 2009) ในทำนองเดียวกัน ความแตกต่างสอดคล้องกันในนิพจน์ miRNA ระหว่าง hiPSCs และ hESCs ได้ยังรายงาน (ชิน et al., 2009 และ Wilson et al., 2009)hiPSCs และ hESCs ได้ยังถูกเปรียบเทียบระดับของ epigenome ในชิน et al. (2009), ดังที่ โดยโครมาติน immunoprecipitation ร่วมกับ microarrays (ชิชิ) ฮิสโตนที่ H3K27 และ H3K4 trimethylation ระดับภูมิภาคเสนอเงื่อนไขที่ไม่แตกต่างระหว่าง hiPSCs และ hESCs Al. ร้อยเอ็ดฮอว์กินส์ และตอนนี้ Guenther et al. ยืนยันที่ trimethylation ของ H3K27 มีความคล้ายคลึงระหว่าง hESCs และ hiPSCs โดยชิพร่วมกับลำดับแบบขนานใหญ่ (ชิลำดับ) (ฮอว์กินส์ et al., 2010) บนมืออื่น ๆ จะถูกแสดงที่ trimethylation บนฮิสโตน H3K9 แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง hESCs และ hiPSCs และดูเหมือนจะ นำไปสู่ความแตกต่างในการแสดงออกของยีนระหว่าง hESCs และ hiPSCs ต้นทาง (ฮอว์กินส์ et al., 2010)ตามรายการนี้ กลุ่มที่สองยังแสดงว่า สามารถพบความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง hESCs และ hiPSCs ของปรับ (al. et เต็ง 2009 และดอย et al., 2009), เพิ่มเติม ระบุว่า epigenetic แก้ไขสามารถเป็น differentially ได้รับผลกระทบในการ reprogramming นั้น นอกจากนี้ เมื่อ hESCs และ hiPSCs จากผู้ป่วยที่มีอาการเปราะบาง X (เอฟเอ็กซ์) สร้างขึ้น เท่าที่เอฟเอ็กซ์-hESCs แสดงเป็นโลกัส FMR1 งานโพล ขณะ reprogramming ล้มเหลวในการเปิดนี้โลกัสโพล (Urbach et al., 2010) ในที่สุด งานล่าสุดจากห้องแล็บของเราแนะนำว่า reprogramming fibroblasts หญิงมนุษย์ภายใต้เงื่อนไขปกติวัฒนธรรมไม่เปิดเงียบ somatically X โครโมโซม (Tchieu et al., 2010), ในขณะที่งานอื่น ๆ แนะนำ hESC ที่บรรทัดที่สถานะดั้งเดิมนี้ได้สร้างขึ้น (Lengner et al., 2010) สรุป มีหลักฐานพอสมควรที่ hiPSCs และ hESCs กัน epigenetically และ transcriptionally ในกาลก่อนกำหนดสถานการณ์สำคัญ ๆ ต่าง ๆ ที่ hiPSCs และ hESCs จะถูกสร้างขึ้น มันไม่ได้น่าแปลกใจว่า วิเคราะห์ต่าง ๆ เหล่านี้ถือให้มีคุณสมบัติแตกต่างกันโมเลกุล อาจจะมีอะไรน่าประหลาดใจได้ในความเป็นจริงระดับสูงการ transcription ที่เกิดจากปัจจัยการ reprogramming จะสามารถสร้างรัฐ pluripotent คำถามสำคัญแล้วกลายเป็นว่าความแตกต่างนิพจน์ยีนเห็นระหว่าง hiPSCs และ hESCs เป็นฟังก์ชันที่เกี่ยวข้อง เป็นเรื่องน่าสนใจ มันถูกแสดงว่า reprogramming ปัจจัยรวมกันทำให้เมาส์ (m) iPSCs มีศักยภาพที่พัฒนาแตกต่างกัน (ฮั่น et al., 2010) นอกจากนี้ ความก้าวหน้าล่าสุดกับเมาส์ reprogramming แนะนำว่า บรรทัด miPSC สามารถได้รับมาซึ่งมีลักษณะงานเดียวกันเป็น mESCs ในความสามารถในการสร้างหนูผ่าน complementation tetraploid (4N) (Boland et al., 2009 และ Kang et al., 2009), แต่ว่า บรรทัด miPSC ใหญ่ ได้จากประชากรเริ่มต้นเดียวกัน สนับสนุน 4N complementation บรรทัดใหม่หลายหลักฐานชี้ไปที่การติดตรายีนกี่และ miRNAs อย่างน้อยบางส่วนชอบความแตกต่างใน pluripotency (หลิว et al., 2010 และ Stadtfeld et al., 2010) โดยเฉพาะ รายการเซลล์ที่สนับสนุน 4N complementation express คลัสเตอร์ติดตรา Dio3 Dlk1 ในขณะที่ล้มเหลวในวิธีการนี้ไม่ (Stadtfeld et al., 2010) ดังนั้น misexpression ของยีนเพียงไม่กี่สามารถฟังก์ชันแยก miPSCs จาก miPSCs และ mESCs โต้เถียงว่า ความแตกต่างที่ขนาดเล็กมากแม้ได้ผลลึกซึ้งมากที่สุดTranscriptional ความแตกต่างระหว่าง hiPSCs และ hESCs มีความแตกต่างที่ทำงานกำลังรวบรวมได้มากยากขึ้นกว่าในระบบเมาส์เนื่องจากไม่สามารถใช้ทดสอบ complementation 4N มีประสิทธิภาพ และ assays เชิงปริมาณเพื่อประเมิน pluripotency จะยากที่จะสร้าง หลากหลายที่ hiPSCs ทั้งหมดที่สร้างขึ้นในวันตกอยู่ในประเภทงานที่ยังไม่ได้กำหนด รอการค้นพบของ assays pluripotency ที่เชิงปริมาณมากขึ้นกว่า teratoma ก่อ ได้ ที่เราไม่มี subclassifications ทำงานเหล่านี้กำหนดของ hiPSCs และ hESCs มันไม่ได้ยังเหมืองข้อมูลนิพจน์สำหรับความแตกต่างที่เชื่อมโยงกับงานแสดงผล reprogramming เซลล์มนุษย์ นอกจากนี้มันยังถูกแนะนำว่า เบื้องหลังทางพันธุกรรมรวมยีนเปลี่ยนแปลงนิพจน์ระหว่าง mESCs และ miPSCs (Stadtfeld et al., 2010) อย่างมีนัยสำคัญ แต่ว่านี้ยังรวมถึงความแตกต่างระหว่าง hESCs และ hiPSCs ยังไม่รู้จัก อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบนิพจน์ระหว่างช่วงเส้นทาง hiPSCs และ hESCs ทดลอง reprogramming จากห้องปฏิบัติการหนึ่งที่จากห้องปฏิบัติการต่าง ๆ เราและผู้อื่นอย่างสม่ำเสมอพบสัดส่วนสำคัญของยีน differentially แสดงระหว่างเซลล์ทั้งสองชนิดนี้ (ชิน et al., 2009, al. ภโฆษร้อยเอ็ด 2010 และ Marchetto et al., 2009)เราได้รายงานว่า การทับซ้อนของนิพจน์ส่วนต่างลดลงเป็นทดลอง reprogramming อิสระเพิ่มเติมจากห้องปฏิบัติการต่าง ๆ ถูกเปรียบเทียบ (ชิน et al., 2009) เกี่ยวกับคำถามที่สอดคล้องกันความแตกต่างระหว่าง hiPSCs และ hESCs สองกลุ่มขณะนี้ด้วยการแนะนำเมื่อมีการเปรียบเทียบบรรทัดใน hiPSCs และ hESCs จากห้องปฏิบัติการต่าง ๆ ความแตกต่างที่สอดคล้องกันระหว่างหายไปส่วนใหญ่ และนิพจน์ความแตกต่างส่วนใหญ่ระหว่าง hiPSCs และ hESCs ปฏิบัติการเฉพาะ หรือแบบเฟ้นสุ่มในธรรมชาติ (นิวแมน และคู เปอร์ 2010 และ Guenther et al., 2010) ทั้งสองชุดของผู้เขียนทำตน meta-analysis โดยใช้ชุดข้อมูลที่คล้ายกันตามที่แสดงในชิน et al. (2009), และหลังไปมาเพิ่มเติมข้อมูลจาก hiPSCs ใหม่เพิ่มเติม และเปรียบเทียบด้วยกลุ่ม hESCs ทั้งสองเอาออก ด้วยวิธี meta-analysis ใช้ในชิน et al. (2009), และเราอยากจะใช้โอกาสนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับ meta-วิเคราะห์งานเพื่อเริ่มต้นการสนทนาใน "แนวทางปฏิบัติ" ใน meta-analysis ของยีน hESCs และ hiPSCs เรานำ reanalysis ข้อมูลจากชิน et al. ด้วยวิธีการทางสถิติเพิ่มเติมแสดงว่า บทสรุปในชิน et al ทำได้ในความเป็นจริงที่เหมาะสม และเราเน้นสาเหตุความขัดแย้งในการตีความระหว่างนิวแมนคูเปอร์ Guenther et al. และชิน et al นอกจากนี้ เราแสดงข้อมูล ด้วย hiPSCs ใหม่ส่อว่า reprogramming วิธีอาจมีผลต่อจลนพลศาสตร์ของกระบวนการนี้ และยืนยันอีกว่า culturing ขยายนำ hiPSCs ใกล้กับ hESCs

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การปรากฎตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้ reprogramming เซลล์ร่างกายของมนุษย์ที่จะเป็นรัฐ pluripotent ได้นำไปสู่การตรวจสอบของมนุษย์เหนี่ยวนำเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent (hiPSCs) และความสัมพันธ์ของพวกเขาเพื่อมนุษย์เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน (hESCs) การศึกษาของเรา (ชิน et al., 2009) แสดงให้เห็นว่า hiPSCs สร้างขึ้นจนกว่าจะถึงเวลาที่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในการแสดงออกของยีนเมื่อเทียบกับ hESCs ใช้ได้ นอกจากนี้หลายแตกต่างเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่พบในทางต้นสาย IPSC ถูกอนุรักษ์ทั่วศึกษาต่างๆและพันธุ์บอกว่าทั้งสองเซลล์ชนิดแม้ว่าจะคล้ายกันมากกับแต่ละอื่น ๆ ที่มีความแตกต่างกระนั้น transcriptionally ไม่นานหลังจากนั้นสองการศึกษาเพิ่มเติมมาถึงข้อสรุปที่คล้ายกันโดยใช้ hiPSCs มาจากเซลล์เนื้อเยื่อประสาท adipocytes และ keratinocytes (กอช et al., 2010 และ Marchetto et al., 2009) การศึกษาเหล่านี้ไปต่อไปเพื่อเสนอว่า misexpression ที่เหลือจากชนิดเซลล์ต้นกำเนิดเป็นผู้รับผิดชอบต่อความแตกต่างตั้งข้อสังเกตในการแสดงออกของยีนระหว่าง hiPSCs และ hESCs (กอช et al., 2010 และ Marchetto et al., 2009) ในทำนองเดียวกันความแตกต่างที่สอดคล้องกันในการแสดงออก miRNA ระหว่าง hiPSCs hESCs และยังได้รับรายงาน (ชิน et al., 2009 และวิลสัน et al., 2009). hiPSCs hESCs และยังได้รับการเทียบระดับ epigenome ที่ ในชิน et al, (2009), เราแสดงให้เห็นโดยโครมาติ immunoprecipitation ร่วมกับ microarrays (ชิปชิป) H3K27 สโตนและระดับ H3K4 trimethylation ภูมิภาคที่ผู้ก่อการไม่ได้แตกต่างระหว่าง hiPSCs และ hESCs ฮอว์กิน et al., และตอนนี้กุนเธอร์ et al., ยืนยันว่า trimethylation ของ H3K27 เป็นลักษณะคล้ายกันมากระหว่าง hESCs และ hiPSCs โดยชิปร่วมกับลำดับขนานใหญ่ (Chip-ลำดับ) (ฮอว์กิน et al., 2010) ในทางกลับกันมันก็แสดงให้เห็น trimethylation ใน H3K9 สโตนที่มีความหมายที่แตกต่างกันระหว่าง hESCs และ hiPSCs และดูเหมือนจะนำไปสู่ความแตกต่างในการแสดงออกของยีนระหว่าง hESCs และ hiPSCs เห็นทางต้น (ฮอว์กิน et al., 2010). พร้อมสายนี้ สองกลุ่มนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญสามารถตรวจพบระหว่าง hESCs และ hiPSCs ในระดับของ methylation ดีเอ็นเอ (เติ้ง et al., 2009 และดอย et al., 2009) ต่อไปแสดงให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยน epigenetic อาจได้รับผลกระทบแตกต่างกันในกระบวนการ reprogramming . นอกจากนี้เมื่อ hESCs และ hiPSCs จากผู้ป่วยที่มี Fragile X (FX) ซินโดรมถูกสร้างขึ้นเพียง FX-hESCs แสดงข้อ FMR1 สถานที่ที่ใช้งานในขณะที่การปรับผังล้มเหลวในการเปิดสถานที่นี้ (Urbach et al., 2010) ในที่สุดผลงานล่าสุดจากห้องปฏิบัติการของเราแสดงให้เห็นว่า reprogramming เซลล์ของมนุษย์เพศหญิงภายใต้เงื่อนไขที่วัฒนธรรมการชุมนุมล้มเหลวในการเปิดโครโมโซม X เงียบ somatically (Tchieu et al., 2010) ในขณะที่งานอื่น ๆ ที่แสดงให้เห็นว่าเส้น hESC ที่จับรัฐดั้งเดิมนี้สามารถสร้างขึ้น ( Lengner et al., 2010) โดยสรุปมีหลักฐานมากว่า hiPSCs และ hESCs มี epigenetically และ transcriptionally แตกต่างกันในทางต้น. ที่กำหนดสถานการณ์ที่แตกต่างกันอย่างมากมายโดยที่ hiPSCs hESCs และจะมีการสร้างก็ไม่น่าแปลกใจที่การวิเคราะห์ต่างๆเหล่านี้เห็นว่าพวกเขามีคุณสมบัติที่แตกต่างกันในระดับโมเลกุล บางทีอาจจะเป็นสิ่งที่เป็นที่น่าแปลกใจที่สุดคือในความเป็นจริงในระดับสูงที่ reprogramming ปัจจัยที่เกิดถอดความสามารถที่จะสร้างรัฐ pluripotent คำถามที่สำคัญก็จะกลายเป็นว่ามีความแตกต่างที่เห็นการแสดงออกของยีนระหว่าง hiPSCs และ hESCs หน้าที่เกี่ยวข้อง ที่น่าสนใจก็แสดงให้เห็นว่าการรวมกันของปัจจัยที่นำไปสู่การปรับผังรายการเมาส์ (เมตร) iPSCs ที่มีศักยภาพในการพัฒนาที่แตกต่างกัน (Han et al., 2010) นอกจากนี้ความก้าวหน้าล่าสุดกับ reprogramming เมาส์ชี้ให้เห็นว่าเส้น miPSC จะได้รับที่มีลักษณะการทำงานเช่นเดียวกับ mESCs ในความสามารถของพวกเขาในการสร้างหนูผ่าน tetraploid (4N) complementation (โบแลนด์ et al., 2009 และ Kang et al., 2009) แต่ที่สาย miPSC มากที่สุดแม้จะมาจากประชากรเริ่มต้นเดียวกันไม่สนับสนุน 4N complementation สายใหม่หลายจุดหลักฐานการทำงานของยีนไม่กี่ตราตรึงใจและ miRNAs ที่จะเป็นอย่างน้อยบางส่วนรับผิดชอบในการความแตกต่างใน pluripotency (Liu et al., 2010 และ Stadtfeld et al., 2010) โดยเฉพาะเซลล์ที่สนับสนุน 4N complementation แสดง Dlk1-Dio3 ตราตรึงใจกลุ่มในขณะที่ผู้ที่ล้มเหลวในการทำวิธีนี้ไม่ได้ (Stadtfeld et al., 2010) ดังนั้น misexpression เพียงไม่กี่ยีนหน้าที่สามารถแยกแยะ miPSCs จาก miPSCs มากที่สุดและ mESCs เถียงว่าแม้ความแตกต่างที่มีขนาดเล็กมากสามารถมีผลกระทบอย่างลึกซึ้ง. ความสัมพันธ์ระหว่างความแตกต่างของการถอดรหัสระหว่าง hiPSCs และ hESCs มีความแตกต่างการทำงานเป็นอย่างมากยากกว่าในระบบของเมาส์เพราะ การทดสอบที่มีประสิทธิภาพ 4N complementation ไม่สามารถนำไปใช้และการวิเคราะห์เชิงปริมาณเพื่อประเมิน pluripotency เป็นเรื่องยากที่จะสร้าง มันเป็นไปได้ว่า hiPSCs ทั้งหมดที่เกิดขึ้นเพื่อวันที่จะตกอยู่ในประเภทการทำงานที่ยังไม่ได้มีการกำหนดไว้ในระหว่างการตรวจค้นพบของ pluripotency ที่มีปริมาณมากกว่า teratoma ก่อ ระบุว่าเราไม่ได้มีการกำหนดไว้เหล่านี้ subclassifications การทำงานของ hiPSCs และ hESCs ก็ยังไม่เป็นไปได้ที่จะเซลล์ของมนุษย์เหมือง reprogramming ข้อมูลการแสดงออกของความแตกต่างที่มีความสัมพันธ์กับผลการทำงาน มันก็ชี้ให้เห็นว่าพื้นหลังทางพันธุกรรมมีส่วนสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนระหว่าง mESCs และ miPSCs (Stadtfeld et al., 2010) แต่ไม่ว่านี้ยังก่อให้เกิดความแตกต่างระหว่าง hESCs และ hiPSCs ยังคงไม่เป็นที่รู้จัก แต่เมื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างการแสดงออกทาง hiPSCs ต้นและ hESCs ของการทดลอง reprogramming จากที่หนึ่งในห้องปฏิบัติการที่มีจากห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันเราและคนอื่น ๆ อย่างต่อเนื่องพบว่ามีสัดส่วนที่สำคัญของยีนที่จะแสดงออกแตกต่างกันระหว่างทั้งสองประเภทของเซลล์ (ชิน et al, 2009 กอช et al., 2010 และ Marchetto et al., 2009). เรายังมีรายงานว่าการทับซ้อนของความแตกต่างแสดงออกลดลงเมื่อการทดลอง reprogramming อิสระมากขึ้นจากห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันถูกนำมาเปรียบเทียบ (ชิน et al., 2009) เกี่ยวกับคำถามของความแตกต่างที่สอดคล้องกันระหว่าง hiPSCs และ hESCs สองกลุ่มในขณะนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อหลายสายของ hiPSCs และ hESCs จากห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันมีการเปรียบเทียบความแตกต่างที่สอดคล้องกันระหว่างพวกเขาที่หายไปส่วนใหญ่และว่าส่วนใหญ่แตกต่างแสดงออกระหว่าง hiPSCs และ hESCs มีห้องปฏิบัติการที่เฉพาะเจาะจงหรือสุ่ม ในธรรมชาติ (นิวแมนและคูเปอร์, ปี 2010 และกุนเธอร์ et al., 2010) ทั้งสองชุดของผู้เขียนดำเนินการวิเคราะห์อภิมาของตนเองโดยใช้ชุดข้อมูลที่คล้ายกันที่แสดงในชิน et al, (2009) และหลังเดินไกลออกไปจะได้รับข้อมูลเพิ่มเติมจาก hiPSCs ใหม่และพวกเขาเมื่อเทียบกับกลุ่มที่มีขนาดใหญ่ของ hESCs ทั้งสองกลุ่มไม่เห็นด้วยกับวิธีการ meta-analysis ใช้ในชิน et al, (2009) และเราต้องการที่จะใช้โอกาสนี้เพื่อหารือเกี่ยวกับการวิเคราะห์อภิมาใช้ในการเริ่มต้นการสนทนาบน "การปฏิบัติที่ดีที่สุด" สำหรับ meta-analysis การแสดงออกของยีนของ hESCs และ hiPSCs เรานำเสนอ reanalysis ข้อมูลจากชิน et al, ด้วยวิธีการทางสถิติที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่าข้อสรุปที่เกิดขึ้นในจีน et al, ในความเป็นจริงที่เหมาะสมและเราเน้นเหตุผลที่แตกต่างในการตีความระหว่างนิวแมนและคูเปอร์กุนเธอร์ et al., และชิน et al, นอกจากนี้เรานำเสนอข้อมูลที่มี hiPSCs ใหม่แสดงให้เห็นถึงวิธีการปรับผังรายการที่อาจส่งผลกระทบต่อจลนศาสตร์ของกระบวนการนี้และยืนยันว่าการเพาะเลี้ยงขยายนำ hiPSCs ใกล้ชิดกับ hESCs

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การมาถึงล่าสุดของโซมาติกเซลล์พลูริโพเทนท์ reprogramming มนุษย์เพื่อนำไปสู่การตรวจสอบสถานะของมนุษย์จากเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนท์ ( hipscs ) และความสัมพันธ์กับมนุษย์สเต็มเซลล์ร่างกาย ( hescs ) การศึกษา ( คาง et al . , 2009 ) พบว่า hipscs ที่เกิดขึ้นจนกว่าจะถึงเวลาที่ได้พบความแตกต่างในการแสดงออกของยีนเมื่อเทียบกับ hescs ใช้ได้ นอกจากนี้จำนวนมากของความแตกต่างเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่พบในช่วงต้นทาง IPSC เส้นเป็นป่าสงวนในการศึกษาต่างๆ และชนิด แนะนำว่า เซลล์ทั้งสองชนิดจะคล้ายกันมากกับแต่ละอื่น ๆ , อย่างไรก็ตาม transcriptionally แยกแยะ . หลังจากนั้น อีกสองการศึกษามาถึงข้อสรุปที่คล้ายกันโดยใช้ hipscs มาจาก fibroblasts ประสาทเนื้อเยื่อ , ได้ที่ , ,คีราติโนไซต์ ( และ ghosh et al . , 2010 และ marchetto et al . , 2009 ) การศึกษาเหล่านี้ไปเพิ่มเติมเสนอที่ตกค้าง misexpression จากเซลล์ชนิดที่มารับผิดชอบสังเกตความแตกต่างในการแสดงออกของยีน และระหว่าง hipscs hescs ( ghosh et al . , 2010 และ marchetto et al . , 2009 ) ในทํานองเดียวกันความแตกต่างระหว่าง hipscs mirna สอดคล้องกันในการแสดงออก และ hescs ยังรายงาน ( คาง et al . , 2009 และวิลสัน et al . , 2009 ) .

hipscs hescs และยังได้รับการเปรียบเทียบในระดับของพิจีโนม . ในจีน และคณะ ( 2009 )เราพบโดยการ immunoprecipitation ร่วมกับการแสดง ( ชิปชิป ) ที่ช่วย h3k27 และระดับ trimethylation h3k4 ที่โปรโมเตอร์ภูมิภาคไม่แยกแยะระหว่าง hipscs และ hescs . Hawkins et al . , และตอนนี้กูนเทอร์ et al . ,ยืนยันว่า trimethylation ของ h3k27 คล้ายคลึงกันมากระหว่าง hescs hipscs โดยชิปและการจัดลำดับ ( ชิปขนาดใหญ่ขนาน seq ) ( Hawkins et al . , 2010 ) บนมืออื่น ๆพบว่า trimethylation บนหมอกแดด h3k9 แตกต่างกัน และระหว่าง hescs hipscs และดูเหมือนจะนำไปสู่ความแตกต่างในการแสดงออกของยีนระหว่าง hescs hipscs เห็นทางเดินและเร็ว ( Hawkins et al . , 2010 ) .

ตามเส้นนี้ สองกลุ่มยังพบว่า สามารถตรวจพบความแตกต่างระหว่าง hescs hipscs ที่และ ระดับของ methylation ดีเอ็นเอ ( เติ้ง et al . ,2009 และดอย et al . , 2009 ) , เพิ่มเติม ระบุว่า การปรับเปลี่ยน Epigenetic อาจจะต่างกัน ผลกระทบในการตั้งโปรแกรมใหม่กระบวนการ นอกจากนี้ เมื่อ hescs และ hipscs จากผู้ป่วยกลุ่มอาการโครโมโซมเอกซ์เปราะบาง ( FX ) ถูกสร้างขึ้นเฉพาะ FX hescs แสดงตน fmr1 ปราดเปรียว ในขณะที่ reprogramming ล้มเหลวที่จะเปิดสถานที่นี้ ( เออร์บัก et al . , 2010 ) ในที่สุดผลงานล่าสุดจากห้องทดลองพบว่าจาก reprogramming มนุษย์ผู้หญิงภายใต้เงื่อนไขของวัฒนธรรมแบบดั้งเดิมที่ล้มเหลวในการเปิดใช้งาน somatically เงียบโครโมโซมเพศ ( tchieu et al . , 2010 ) , และงานอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่า hesc สายที่ยึดรัฐนี้ดั้งเดิมสามารถสร้างขึ้น ( lengner et al . , 2010 ) กล่าวโดยสรุปมีหลักฐานที่ hipscs hescs มากและมี epigenetically และแตกต่างกัน transcriptionally ที่เดินเร็ว

ให้สถานการณ์ที่แตกต่างกันอย่างมากมายซึ่ง hipscs hescs และถูกสร้างขึ้น มันไม่น่าแปลกใจที่วิเคราะห์ต่าง ๆ เหล่านี้ถือว่าพวกเขาจะมีคุณสมบัติของโมเลกุลที่แตกต่างกันบางทีสิ่งที่น่าประหลาดใจที่สุดคือในความเป็นจริงที่ระดับสูง ซึ่งถอดความปัจจัยชักนำ reprogramming สามารถสร้างพลูริโพเทนท์รัฐ คำถามหลักแล้วกลายเป็นว่าใด ๆของการแสดงออกของยีน และความแตกต่างระหว่าง hipscs เห็น hescs เป็นหน้าที่ที่เกี่ยวข้อง น่าสนใจพบว่าชุดค่าผสมที่แตกต่างกันของ reprogramming ปัจจัยนําเมาส์ ( M ) ipscs ที่มีศักยภาพที่แตกต่างกันการพัฒนา ( Han et al . , 2010 ) นอกจากนี้ ความก้าวหน้าล่าสุดกับ reprogramming เมาส์แสดงให้เห็นว่า mipsc สายได้มาว่ามีการทำงานลักษณะเดียวกัน mescs ในความสามารถของพวกเขาเพื่อสร้างหนูที่ผ่านเตตราพล ด์ ( 4N ) เอนไซม์ ( โบเลินด์ et al . ,2009 และคัง et al . , 2009 ) แต่ที่ mipsc ที่สุดสาย จากเดิมเริ่มต้น กลุ่มไม่สนับสนุน 4N เอนไซม์ . เส้นใหม่หลายจุดหลักฐานกิจกรรมไม่กี่ตราตรึงใจยีนและ mirnas เป็นอย่างน้อยบางส่วนรับผิดชอบต่อความแตกต่างในเพลอริโพเทนซี ( Liu et al . , 2010 และ stadtfeld et al . , 2010 ) โดยเฉพาะเซลล์ที่สนับสนุน 4N Complementation แสดง dlk1-dio3 ตราตรึงกลุ่ม ในขณะที่ผู้ที่ล้มเหลวในวิธีการนี้ไม่ได้ ( stadtfeld et al . , 2010 ) ดังนั้น misexpression เพียงไม่กี่ยีน สามารถแยกตามหน้าที่ mipscs จาก mipscs ที่สุดและ mescs เถียงว่ามีขนาดเล็กมาก แม้ความแตกต่างสามารถมีผลลึกซึ้ง .

ลองศึกษาความแตกต่างระหว่าง hipscs hescs ที่มีความแตกต่างและการทำงานเป็นเรื่องยากมากขึ้นกว่าในระบบเมาส์เพราะประสิทธิภาพ 4N Complementation ) ไม่สามารถใช้ปริมาณและวิธีประเมินเพลอริโพเทนซี ยากที่จะสร้างมันเป็นไปได้ว่า hipscs ทั้งหมดสร้างขึ้นเพื่อวันที่จะตกอยู่ในหมวดการทำงานที่ยังไม่ได้รับการกำหนดพิจารณาค้นพบเพลอริโพเทนซี ) ที่ปริมาณที่มากกว่าการสร้างไวรัสชิคุนกุนยา . ระบุว่าเราไม่มีกำหนดหน้าที่และ subclassifications ของ hescs hipscs ,มันไม่ได้เป็นไปได้ที่จะเป็นของมนุษย์ของเซลล์ reprogramming ข้อมูลการแสดงออกที่แตกต่างกันมีความสัมพันธ์กับผลผลิตในการทํางาน มันเป็นยังแนะนำว่า หลังมีส่วนช่วยอย่างมากการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนทางพันธุกรรมระหว่าง mescs mipscs ( และ stadtfeld et al . , 2010 ) แต่ไม่ว่านี้ยังก่อให้เกิดความแตกต่างระหว่าง hescs hipscs และยังไม่เป็นที่แน่ชัด อย่างไรก็ตามเมื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างก่อนและ hipscs การแสดงออกทาง hescs ของการทดลองจากแล็บ reprogramming ด้วยจากห้องปฏิบัติการต่าง ๆ ที่เราและคนอื่น ๆอย่างต่อเนื่อง พบว่าส่วนใหญ่ของยีนจะแสดงออกแตกต่างกันระหว่างเซลล์ทั้งสองชนิด ( คาง et al . , 2009 , ghosh et al . , 2010 และ marchetto et al . , 2009

)เรายังมีรายงานว่าทับซ้อนกันของความแตกต่างของการแสดงออกลดลงอิสระมากขึ้นการทดลองจากห้องปฏิบัติการต่าง ๆ การรีโปรแกรมเปรียบเทียบ ( คาง et al . , 2009 ) เกี่ยวกับคำถามของความแตกต่างและสอดคล้องระหว่าง hipscs hescs สองกลุ่มนี้แนะนำว่าเมื่อหลายสายของ hipscs hescs จากห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันและเปรียบเทียบความแตกต่างกันระหว่างพวกเขาส่วนใหญ่จะหายไปและที่ที่สุดการแสดงออกและความแตกต่างระหว่าง hipscs hescs มีแล็บที่เฉพาะเจาะจงหรือ Stochastic ในธรรมชาติ ( นิวแมนและ คูเปอร์ , 2010 และกูนเทอร์ et al . , 2010 ) ทั้งชุดของผู้เขียนแสดงการวิเคราะห์อภิมานของตนเองโดยใช้ชุดข้อมูลที่คล้ายกันที่นำเสนอในคาง et al . ( 2009 )และหลังไปเพิ่มเติม เพื่อให้ได้ข้อมูลเพิ่มเติมจาก hipscs ใหม่และเปรียบเทียบพวกเขากับกลุ่มใหญ่ของ hescs . ทั้งสองกลุ่มมีปัญหากับวิธีการที่ใช้ในการวิเคราะห์อภิมานคาง et al . ( 2009 ) , และเราต้องการที่จะใช้โอกาสนี้เพื่อหารือ โดยวิธีการวิเคราะห์เมต้าใช้เพื่อเริ่มต้นการสนทนาใน " การปฏิบัติที่ดีที่สุด " สำหรับการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนและ hescs hipscs .เรานำเสนอ reanalysis ข้อมูลจากคาง et al . ด้วยวิธีการทางสถิติเพิ่มเติมเพื่อแสดงให้เห็นว่าทำในจีนและคณะได้ในความเป็นจริงที่เหมาะสม และเราเน้นเหตุผลความขัดแย้งในการตีความระหว่าง นิวแมนและคูเปอร์ กูนเทอร์ et al . , และคาง et al . นอกจากนี้เราเสนอข้อมูลกับ hipscs ใหม่แสดงให้เห็นถึงวิธีการที่ reprogramming อาจมีผลต่อจลนพลศาสตร์ของกระบวนการนี้ และยืนยันว่า การขยายการเพาะเลี้ยงมา hipscs ใกล้




hescs .