将成熟体细胞转化为诱导多能干细胞（iPSCs）是一个复杂的过程，它要求激活干细胞的多能性网络，同时清除体细胞原有的表观遗传记忆，以重启其发育潜力。

近日，一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“The interferon γ pathway enhances pluripotency and X-chromosome reactivation in iPSC reprogramming”的研究报告中，来自西班牙巴塞罗那科技学院基因组调控中心等机构的科学家们通过研究发现，干扰素γ（IFNγ）的应用不仅加速了小鼠iPSCs的生成，还提升了其质量，这一成果有望改进具有两条X染色体个体（如女性、部分变性男性或克氏综合症患者）在疾病模型构建和药物筛选方面的研究。

iPSCs因其强大的分化能力，能转化为人体内几乎任何类型的细胞，成为了科研与临床领域不可或缺的工具。它们为疾病研究和个性化医疗提供了无限可能，甚至具备修复或替换损伤组织的潜力。2012年，日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）因成功将皮肤细胞等成熟细胞重编程为iPSCs而荣获诺贝尔生理学或医学奖。然而，这一过程十分困难，很少有细胞能真正达到多能状态。

研究团队发现，将IFNγ加入小鼠神经前体细胞（一类可分化为多种神经元的特殊细胞）的培养中，能够显著缩短iPSCs的重编程时间，同时减少了资源消耗。IFNγ通常被认为在抵御感染中发挥作用，通过激活免疫反应和促进炎症来对抗病毒，但这是首次证明其在细胞重编程中也具有积极作用。

研究者Mercedes Barrero博士解释，IFNγ能促使DNA结构开放，加速基因表达，这可能意味着细胞的DNA像贝壳一样打开，暴露出特定的基因，使得它们更易于被重编程，从而加速细胞向干细胞状态的转变。并且，考虑到许多遗传疾病与X染色体相关，对携带两条X染色体的女性iPSCs进行研究，将有助于科学家更好地理解这些疾病。此外，利用女性iPSCs进行药物测试，可以确保治疗分子在不同性别个体间的效果和安全性，加深对其与女性细胞相互作用机制的理解。

女性来源的诱导多能干细胞（iPSCs）对于构建反映女性特有健康状况的疾病模型至关重要，进而可用于培养专门针对女性患者的移植组织和器官。然而，创建高品质的女性干细胞系一直充满挑战，原因在于女性成年细胞中一条X染色体通常处于沉默状态——这是一种平衡机制，防止双份X染色体活性基因产物过量。

在细胞重编程的过程中，成功激活两条X染色体被视为高质量干细胞的重要指标，表明细胞已完成彻底的重编程，摆脱原有身份，获得了分化为任意细胞类型的能力，类似于早期胚胎细胞的状态。研究显示，干扰素γ（IFNγ）能显著加快X染色体的再激活速度，从而加速优质iPSCs的生成。

Bernhard Payer博士指出，在小鼠细胞重编程初期加入IFNγ，可以使X染色体的再激活效率翻倍，所得到的iPSCs品质不变，但这一效果在人类干细胞中是否一致仍有待验证。他推测，病毒防御蛋白可能在提升人类女性干细胞系品质方面发挥着关键作用。

综上，本研究深入探讨了IFNγ在细胞重编程及X染色体重激活过程中的核心作用，为理解调控这些过程的分子网络提供了详实而全面的资源，有望推动女性健康研究与治疗领域的进展。

参考文献：

The Interferon γ Pathway Enhances Pluripotency and X-Chromosome Reactivation in iPSC Reprogramming, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj8862.