Only Perception: 柑橘驚奇：維生素 C 促進成年細胞再程式化為幹細胞

2009-12-28

柑橘驚奇：維生素 C 促進成年細胞再程式化為幹細胞

Citrus surprise: Vitamin C boosts the reprogramming of adult cells into stem cells
http://www.physorg.com/news180845703.html

December 24, 2009

因其抗氧化特性以及在組織修補中的角色而聞名，維生素 C 被吹捧成對普通感冒到癌症的一系列疾病都有益處，或許甚至能減緩老化過程。現在，一項於 12/24 由 Cell Press 刊載在旗下期刊 Cell Stem Cell 網站上的研究，揭露這種天然化合物的新角色：使成年細胞（adult cells）更易產生胚胎般的幹細胞。

在過去幾年來，我們學到，成年細胞能藉由開啟一組選出來的基因，被再程式化（reprogrammed，重編程）為特性類似胚胎幹細胞的細胞。雖然經過再程式化的細胞，稱為誘導式多能性幹細胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs），擁有巨大的再生醫學潛力，不過這種轉變卻非常沒效率。

"再程式化過程的低效率已阻礙利用此過程的技術，並指出我們對於它的理解是多麼的少。此外，這種過程在人類細胞中最具挑戰性，為 iPSCs 的產生樹立一道顯著的障礙，以及引發對所生成之細胞品質的嚴重顧慮，" 中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院華南幹細胞與再生醫學研究所的（South China Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine at the Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health, Chinese Academy of Sciences）研究資深作者裴端卿博士（Dr. Duanqing Pei）表示。

裴博士等人於再程式化過程中測量反應性氧族（reactive oxygen species，ROS，活性氧族）的產生，並且發現高 ROS 與低再程式化效率之間的潛在連結。他們變得對抗氧化劑格外感興趣，並假定他們或許能夠抑制 ROS 與細胞衰老（cell senescence），那似乎是產生 iPSCs 的一大障礙。

這群研究者發現，添加維他命 C（一種必要營養素，那在柑橘類水果中相當多）能強化 iPSC 自老鼠與人類細胞產生。維生素 C 加速基因表現變化並刺激一種更加有效的、完全再程式化狀態的轉變。有點讓他們驚訝的是，他們發現，其他抗氧化劑並沒有相同功效，但維生素 C 似乎至少在某部份上，透過減緩細胞衰老而起作用。

"我們的結果突顯了一種改善 iPSC 產生的簡單方法，並為再程式化的機轉提供了額外的洞見，" 裴博士如此下結論。"一種具存疑已久之抗老化功效的維生素對於再程式化擁有如此強大的影響，也同樣使人產生興趣，因為再程式化可以被視為老化過程在細胞層次上的逆轉。我們的成果很有可能刺激此領域更進一步的研究。"

※ 相關報導：

＊ Vitamin C Enhances the Generation of Mouse and Human Induced Pluripotent Stem Cells
http://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(09)00624-9

Miguel Angel Esteban, Tao Wang, Baoming Qin, Jiayin Yang,
Dajiang Qin, Jinglei Cai, Wen Li, Zhihui Weng, Jiekai Chen,
Su Ni, Keshi Chen, Yuan Li, Xiaopeng Liu, Jianyong Xu,
Shiqiang Zhang, Feng Li, Wenzhi He, Krystyna Labuda,
Yancheng Song, Anja Peterbauer, Susanne Wolbank, Heinz Redl,
Mei Zhong, Daozhang Cai, Lingwen Zeng and Duanqing Pei
Cell Stem Cell, 24 December 2009
doi: 10.1016/j.stem.2009.12.001

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSCs) by defined factors. However, the low efficiency and slow kinetics of the reprogramming process have hampered progress with this technology. Here we report that a natural compound, vitamin C (Vc), enhances iPSC generation from both mouse and human somatic cells. Vc acts at least in part by alleviating cell senescence, a recently identified roadblock for reprogramming. In addition, Vc accelerates gene expression changes and promotes the transition of pre-iPSC colonies to a fully reprogrammed state. Our results therefore highlight a straightforward method for improving the speed and efficiency of iPSC generation and provide additional insights into the mechanistic basis of the reprogramming process.

Vitamin C improves the speed and efficiency of mouse iPSC generation
Adding vitamin C converts pre-iPSCs to iPSCs
Vitamin C alleviates the senescence roadblock to reprogramming
Human iPSC generation is also improved by vitamin C