体细胞多能性重编程技术可通过使用重编程转录因子(主要是Oct4,Sox2和Klf4)将已分化体细胞转化为诱导多能干细胞(iPSC),该技术于2006年首次发表,山中伸弥教授因此成果于2012年获得诺贝尔生理学或医学奖。然而,该技术涉及的确切分子机制仍然有待研究。Jauch团队专注于研究Oct4和Sox2转录因子及其在重编程过程中如何发挥主导作用。通过利用基因组学技术比较野生型和突变体Oct4与Sox2的结合方式后,他们惊讶地发现Sox2而非Oct4是开启体细胞重编程的关键因子。在重编程起始阶段, Sox2“攻击”和“唤醒” 体细胞中处于沉默状态的多能性基因,这是激活它们的首要条件。Oct4在这一阶段对体细胞特性的抑制并不重要,扮演着可有可无的角色。然而,为了最终打开相关的基因网络以建立多能性,Sox2和Oct4紧密合作,共同完成这项工作。在重编程后期,Oct4逐渐起主导作用。一旦细胞变成多能干细胞,多能性的维持对Oct4与Sox2结合的依赖性大大降低。而Oct6因结合不同的基因组位点,并且缺乏与Sox2结合的偏向性,因此不能取代Oct4进行多能性重编程。这些发现解答了多能性重编程研究领域的一些争议问题,将为改造Sox2,Oct4及相关因子以更快速,高效和可靠地进行细胞重编程提供方向,为最终实现干细胞和再生医学的临床应用提供可能。 

　　这项研究由中美德三方科学家合作完成,得到了中国科学院、世界科学院、国家自然科学基金委员会和广东省科学技术厅等多方面的经费支持。 

　　论文链接: https://www.nature.com/articles/s41467-019-11054-7