Induced Pluripotent Stem Cell Lines Derived from Human Somatic Cells Junying Yu, Maxim A. Vodyanik, Kim Smuga-Otto, Jessica Antosiewicz-Bourget, Jennifer L. Frane, Shulan Tian, Jeff Nie, Gudrun A. Jonsdottir, Victor Ruotti, Ron Stewart, Igor I. Slukvin, James A. Thomson SCIENCE VOL 318 ,21 DECEMBER 2007 演示者：95230005 李祖賢 95230034 高君瑋 95230037 潘夢竹 指導教授：王瑋龍、林宗岐、賴吉永 教授

工作分配 幹細胞介紹 君瑋 實驗一 君瑋、夢竹 實驗二 夢竹、祖賢 總結 祖賢 問題導讀 君瑋

大綱 研究背景 前言 名詞解釋 幹細胞 ---定義、特徵、培養、誘導、前景 目的 確認體細胞被誘導成為幹細胞的重要轉錄因子為何者 實驗 實驗一 --- 篩選可誘導體細胞重設之轉錄因子 實驗二 --- 利用轉錄因子重設體細胞分化潛能 hES cells 與 iPS cells 之比較 結論 文獻資料 問題導讀

背景 名詞解釋 目的 實驗 結論 ※ Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors. (Takahashi et al , 2007) 此篇paper中已成功的利用trans-acting factor，誘導人類纖維母細 胞重設成為萬能型幹細胞，但是卻發現，在小鼠幹細胞中大量表現的 c-Myc基因，會造成人類幹細胞的分化。 宗旨：重新尋找可重設體細胞分化潛能的人類幹細胞特 異性基因。

幹細胞定義 幹細胞特徵 幹細胞的誘導以及培養 幹細胞的用途 背景 名詞解釋 目的 實驗 結論 什麼是幹細胞?? 怎麼樣才能算是一個幹細胞呢? 要怎麼樣才能培養啊? 幹細胞可以做什麼用呢?可以吃嗎= =?? 幹細胞定義 幹細胞特徵 幹細胞的誘導以及培養 幹細胞的用途

細胞分化潛能 定義 特徵 培養 誘導 前景 全能性 (Totipotent) --可分化成所有胚胎和胚胎外的細胞， 和一完整 個體。 萬能性 (Pluripotent) --可分化成三胚層的所有細胞。 多能性 (Multipotent) --可分化成親緣關係較近的一群細胞。 單能性 (Unipotent) --只能分化成單一種細胞。

定義 特徵 培養 誘導 前景 幹細胞定義 幹細胞定義為具有自我更生(self- renewal)及多元性分化 (multilineage differentiation)能 力的細胞。

定義 特徵 培養 誘導 前景 具有無限制增殖 （proliferation） 能力，而不分化， 即所謂自我更新 （self-renewal） 之能力 具有分化為多重 細胞型態之萬能 分化能力 （pluripotency） 自我複製 分化潛能

定義 特徵 培養 誘導 前景 不會自發性分化 （spontaneous differentiation） 高端粒酶活性 ( telomerase activity ) 自我複製 分化潛能

幹細胞外型辨別 緊密之細胞聚落（compact colonies） 定義 特徵 培養 誘導 前景 幹細胞外型辨別 緊密之細胞聚落（compact colonies） 細胞具有極高之核質比（nuclear to cytoplasm ratio） 核仁（nucleoli）極為明顯 具有明顯之細胞邊界（cell boundary）

未分化胚胎幹細胞之鑑定標誌（markers） 定義 特徵 培養 誘導 前景 未分化胚胎幹細胞之鑑定標誌（markers） 胚胎幹細胞之細胞膜表面，具有專一性 標記，可利用螢光免疫反應鑑定 胚胎幹細胞表達之與全能分化性相關之 專一標記

定義 特徵 培養 誘導 前景

定義 特徵 培養 誘導 前景 幹細胞的建立

餵養細胞 ( Feeder cell ) 一般常用的餵養細胞 小鼠胚胎纖維母細胞 定義 特徵 培養 誘導 前景 餵養細胞 ( Feeder cell ) 一般常用的餵養細胞 小鼠胚胎纖維母細胞 （mouse embryonic fibroblasts, MEF） 人類包皮纖維母細胞 （human foreskin fibroblast,HFF)

前言 目的 名詞 實驗 結論 不使用核轉移技術的幹細胞研究 研究轉錄因子的誘導現象 桃莉羊的實驗證明：從哺乳類已分化細胞的細胞核， 可透過卵母細胞內的轉錄因子，誘導回未分化狀態。 ( Wilmut et al.1997 ) 不使用核轉移技術的幹細胞研究 研究轉錄因子的誘導現象 人類胚胎幹細胞（hESC）遲至1998 年才由威斯康辛大 學James Thomson 的團隊首度建立

前言 目的 名詞 實驗 結論 Oct4, Sox2, c-Myc, and Klf4 將 mouse fibroblasts 誘導為 pluripotent stem cells (萬能性幹細胞) → 誘導萬能性幹細胞 [ induced pluripotent stem (iPS) cells ]。 c-Myc 此基因的表現會使人類胚胎幹細胞分化，在誘 導human cells上 c-Myc gene 不是必要的。 ( Sumi et al. 2007 )

證明 OCT4,SOX2 ,NANOG 和 LIN28 能夠將人類體細胞誘導為萬能性幹 細胞 前言 目的 名詞 實驗 結論 證明 OCT4,SOX2 ,NANOG 和 LIN28 能夠將人類體細胞誘導為萬能性幹 細胞

OCT4, SOX2,NANOG, and LIN28 前言 目的 名詞 實驗 結論 Trans - acting factors (轉錄因子) 可調控轉錄的蛋白質 維持胚胎幹細胞的自我更新和萬能性 活化其他轉錄因子 與其他因子共同調節

IMR90 fetal fibroblast (胎兒纖維母細胞) 前言 目的 名詞 實驗 結論 IMR90 fetal fibroblast (胎兒纖維母細胞) 為胎兒早期細胞 IMR cells在the ENCODE Consortium常被使用 ( Birney et al.2007 ) 在老化以前可大量繼代至20次以上 在 human ES cell culture conditions 上生長緩慢 Foreskin fibroblast (包皮纖維母細胞) 產後纖維母細胞

前言 目的 名詞 實驗 結論 ATCC http://www.atcc.org/ATCCAdvancedCatalogSearch/ProductDetails/tabid/452/Default.aspx?ATCCNum=CCL-186&Template=cellBiology

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗總流程

iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 4個核心基因 實驗二 核心基因 實驗一 基因篩選 foreskin fibroblast 轉導 IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 轉導 Geneticin selection 體細胞 Geneticin selection 14個genes iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 幹細胞形態 幹細胞形態 核型 4個核心基因 間葉細胞 有幹細胞特性 有幹細胞特性 細胞形態 轉導 STR分析 QRT-PCR 表面抗原 畸胎瘤 微陣列分析 端粒酶活性 表面抗原 三胚層觀察 亞硫酸鹽定序

myeloid precursors相關基因 Geneticin Selection篩選有重組基因的植株 前言 目的 名詞 實驗 結論 4個核心基因 實驗一 實驗二 編輯基因列表 hES 基因庫 myeloid precursors相關基因 基因排序 已知可以建立與保持萬能性的基因 篩選植株 Geneticin Selection篩選有重組基因的植株

前言 目的 名詞 實驗 結論 Selection Geneticin Pluripotent cells → 具有抗藥性 實驗一 實驗二 Human OCT4 knock-in H1 ES cell line an endogenous OCT4 promoter ( 在萬能性幹細胞中大量表現的gene) neomycin phosphotransferase 的表現使細胞對geneticin產生抗藥性 Geneticin Selection Pluripotent cells → 具有抗藥性 已分化的細胞 → 不具有抗藥性

前言 目的 名詞 實驗 結論 4個核心基因 實驗一 實驗二 轉導 hES 基因庫 Geneticin selection

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 Lentiviral Vector (反轉錄病毒載體) transgene

Transduction 30 反轉錄酶 Target cell Cytoplasm Vector RNA Nucleus 將做好的packaged retroviral vector RNA Transduction到目標細胞中，其過程大致如圖。 病毒的外膜和細胞膜融合，將遺傳物質(RNA)和反轉錄酶送到細胞內。 在細胞質中，反轉錄酶將病毒的單股RNA(即是Transgene RNA)反轉錄成RNA-DNA雜交，一旦合成完cDNA，RT就會分解掉RNA後再合成另一股DNA，形成雙股DNA。 最後這段反轉錄的雙股DNA會被送到細胞核內，插入宿主的染色質中。 RNA-DNA hybrid Double-stranded DNA Integration Host genome 30

Candidate reprogramming factors POU5F1、NANOG SOX2 、FOXD3 UTF1 、DPPA3 ZFP42 、ZNF206 Sox15 ( 9個 ) Mybl2、LIN28 DPPA2 DPPA5

從CD45+ hematopoietic cells中挑選出14個genes OTX2 從CD45+ hematopoietic cells中挑選出14個genes ( J. Yu et al.2006 ; M. A. Vodyanik and others 2005 ) OCT4 knock-in human ES cells → 分化出 CD45+ hematopoietic cells

前言 目的 名詞 材料 實驗 結論 hES 基因庫 14個genes 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 表面抗原 4個核心基因 實驗一 實驗二 轉導 hES 基因庫 Geneticin selection 14個genes 幹細胞形態 表面抗原 畸胎瘤

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 表面抗原 增強綠螢光蛋白表現 (Enhanced Green Fluorescent Protein expression, EGFP )

Cell surface antigens (細胞表面抗原) 未分化之人類胚胎幹細胞表達表面抗原可被 抗體如SSEA-3（stage-specific embryonic antigens），SSEA-4 之醣脂類 （glycolipids），TRA-1-60 和TRA-1-81 等標誌物偵測。

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 Fig.S2A EGFP expression in reprogrammed clones from CD45+ cell-derived adherent cells using 14 genes.

表面抗原 流式細胞儀分析 (Flow cytometry expression analyses ) 前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 表面抗原 流式細胞儀分析 (Flow cytometry expression analyses )

流式細胞 分析流程 細胞沖洗 前言 目的 名詞 實驗 結論 trypsin處理 antibody staining 實驗一 實驗二 trypsin處理 流式細胞 分析流程 antibody staining 細胞沖洗 flow cytometer分析

流式細胞儀的工作原理

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二

前言 目的 名詞 實驗 結論 Fig.S2B Flow cytometry expression analyses of human ES 實驗一 實驗二 帶有抗藥性的植株可表現典型的human ES cell上特有的細 胞表面標記(markers) Fig.S2B Flow cytometry expression analyses of human ES cell-specific markers in reprogrammed clones

前言 目的 名詞 實驗 結論 hES 基因庫 14個genes 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 表面抗原 畸胎瘤 4個核心基因 實驗一 實驗二 轉導 hES 基因庫 Geneticin selection 14個genes 幹細胞形態 表面抗原 畸胎瘤

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 畸胎瘤 誘導細胞注射進SCIM (重度免疫缺失小鼠)體內

Teratomas (畸胎瘤) 前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 將幹細胞植入重度聯合免疫缺陷 ( Severe Combined Immune - Deficiency，SCID ) 小鼠中， 可形成畸胎瘤 畸胎瘤：胚胎發育晚期，萬能性幹細胞在體內不 正確的位置，所發育形成具三胚層組織的腫瘤。

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二

前言 目的 名詞 實驗 結論 轉導 hES基因庫 體細胞 14個genes 幹細胞形態 間葉細胞 轉導 表面抗原 畸胎瘤 4個核心基因 實驗一 實驗二 轉導 hES基因庫 Geneticin selection 體細胞 14個genes 幹細胞形態 4個核心基因 間葉細胞 轉導 表面抗原 畸胎瘤

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 ● Control → no transduction or cells were transduced with NANOG only. ● M4 → 有OCT4, NANOG, SOX2, and LIN28

實驗一小結 前言 目的 名詞 實驗 結論 Nanog 為誘導初期非必需基因 實驗二 實驗一小結 Nanog 為誘導初期非必需基因 小鼠胚胎幹細胞大量表現此基因，可提升200倍的誘導 效率 ( Silva et al.2006 ) 在人類胚胎幹細胞表現此基因能提升早期誘導細胞的 存活率 ( Darr et al.2006 ) Lin28 對間葉細胞植株有一致且適度的影響

實驗一 實驗二 轉導 Geneticin selection 基因的篩選 核心基因 4個核心基因 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection 14個genes 4個核心基因

前言 目的 名詞 實驗 結論 IMR90 fetal fibroblast Foreskin fibroblast 實驗一 實驗二 IMR90 fetal fibroblast Foreskin fibroblast 從90萬個IMR90 cells中有198個iPS colonies 從60萬個纖維母細胞中，得到57個iPS colonies 從198個iPS colonies中挑選41個iPS colonies培養3週 從29個colonies中挑出27個成功繼代3次的colonies 35個iPS colonies擴大生長， 選出4個clones [iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90-4)]進行分析 [iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4)]進行分析

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核心基因 4個核心基因 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞形態 4個核心基因

前言 目的 名詞 實驗 結論 觀察細胞形態 IMR90 fibroblasts (p18) iPS(IMR90)-3 (p18+p18) 實驗一 實驗二 觀察細胞形態 IMR90 fibroblasts (p18) iPS(IMR90)-3 (p18+p18) IMR90 fibroblasts的繼代數字 誘導植株再繼代的次數

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核型 核心基因 4個核心基因 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞形態 4個核心基因 核型

核型 ( Karyotype) G-banding chromosome analysis ( G帶染色體分析) 前言 目的 名詞 材料 實驗 結論 實驗一 實驗二 核型 ( Karyotype) G-banding chromosome analysis ( G帶染色體分析)

G帶染色體分析流程 前言 目的 名詞 實驗 結論 鹼性鹽溶液及酵素處理 染色體出現條紋型 用金沙染料染色 (Giemsa staining) 實驗一 實驗二 G帶染色體分析流程 鹼性鹽溶液及酵素處理 用金沙染料染色 (Giemsa staining) 染色體出現條紋型

前言 目的 名詞 材料 實驗 結論 實驗一 實驗二 異染色質 短臂 長臂

前言 目的 名詞 材料 實驗 結論 在第6週和第17週時觀察細胞核型，可看到正常的核型 iPS(IMR90) cells 實驗一 實驗二 在第6週和第17週時觀察細胞核型，可看到正常的核型 iPS(IMR90) cells iPS(foreskin) cells.

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核型 端粒酶活性 核心基因 4個核心基因 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞形態 4個核心基因 核型 端粒酶活性

前言 目的 名詞 材料 實驗 結論 端粒酶活性分析 端粒酶 (Telomerase) 實驗一 實驗二 端粒酶活性分析 端粒（Telomere） 是染色體末端的DNA重複序列(TTAGGG)，作用是保持染 色體的完整性。 新合成的染色體5”端粒縮短。 端粒酶 (Telomerase) 在染色體末端端粒區加上DNA重複片段，以延長在 細胞複製時漸短的端粒。 結合PCR技術的端粒重複序列擴增法(telomeric repeat amplification protocol，TRAP)測活性。 利用端粒酶維持端粒區長度

TRAP (端粒重複序列擴增法)

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 端粒酶活性分析 The data are presented as mean + -SD

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核型 端粒酶活性 表面抗原 核心基因 4個核心基因 核心基因 實驗二 轉導 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞形態 4個核心基因 核型 端粒酶活性 表面抗原

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 流式細胞分析

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核型 微陣列分析 端粒酶活性 表面抗原 4個核心基因 核心基因 實驗二 轉導 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞形態 4個核心基因 核型 微陣列分析 端粒酶活性 表面抗原

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 微陣列分析 螢光標定 mRNA cDNA 清洗 DNA雜交 螢光測量

微陣列分析流程 晶片的製造 樣本的製備 雜交反應 染色及清洗反應 影像掃瞄 結果分析

皮爾森相關係數表 用Pearson Correlation Coefficient來量度關係的強弱。

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 Cluster dendrogram ( 聚類分析樹圖)

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核型 端粒酶活性 表面抗原 QRT-PCR 4個核心基因 核心基因 實驗二 轉導 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞形態 4個核心基因 核型 端粒酶活性 表面抗原 QRT-PCR

前言 目的 名詞 實驗 結論 目標基因 目標基因 primer promoter genes promoter promoter 實驗一 實驗二 目標基因 目標基因 promoter 5’UTR genes 3’UTR primer promoter 5’UTR genes transgene 3’UTR primer promoter promoter transgene 5’UTR genes 3’UTR 5’UTR genes 3’UTR Endogenous gene (內源性基因) primer primer primer Endogenous genes + Transgene ( Total )

Quantitative reverse transcription─ OCT4 Quantitative reverse transcription─ PCR NANOG Total ：Endogenous genes + Transgene

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 LIN28不是誘導iPS cells的必需基因

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核型 端粒酶活性 表面抗原 三胚層觀察 4個核心基因 核心基因 實驗二 轉導 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞形態 4個核心基因 核型 端粒酶活性 表面抗原 三胚層觀察

Teratoma from iPS ( IMR90 ) cells (A) Neural tissue(ectoderm) (B) cartilage (mesoderm) (C) gut epithelium (endoderm)

Teratoma from iPS(foreskin) cells (A)Neural tissue (ectoderm) (B) Bone (mesoderm) (C) Primitive gut (endoderm) (D)Undifferentiated columnar epithelium (A) Neural tissue (ectoderm). (B) Bone (mesoderm). (C) Primitive gut (endoderm). (D) Undifferentiated columnar epithelium. Scale bars, 0.1 mm. iPS(IMR90)的分化比較相同 iPS(foreskin)的分化沒有完全一樣 ∵病毒插的位置不同

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 ES和EB的分化能力 iPS cells形成類胚胎體與畸胎瘤都顯 示了，功能重設的iPS(IMR90) clones 和 iPS(foreskin) clones 擁有潛力可 以分化成三個胚層。

QRT-PCR iPS(IMR90) cells

QRT-PCR iPS(foreskin) cells

Fig s10 iPS (foreskin)-1 and 2注射進小鼠後長出的畸胎瘤，有神經系統的分化； iPS (foreskin)- 3 and 4則無神經系統的分化 PAX6的表現量在 iPS(foreskin) clones 3 and 4 與其他的clones相比是最小的

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞 形態 Geneticin selection 基因的篩選 亞硫酸鹽定序 核心基因 4個核心基因 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞 形態 4個核心基因 核型 亞硫酸鹽定序 端粒酶活性 表面抗原 三胚層觀察

Bisulfite sequencing 利用亞硫酸鹽處理，來測定DNA甲基化情形 的方法。原理在於亞硫酸鹽可使DNA上的胞 嘧啶（C）轉變成為尿嘧啶（U），同時已受 甲基化的5-甲基胞嘧啶則不受影響。如此一 來，就可以使實驗者得知DNA序列上甲基化 的情形。

4個iPS(IMR90)的甲基化程度與hES cells相似 ES細胞與IMR90間的甲基化狀態有明顯差別 ● 甲基化 ○ 未甲基化 4個iPS(IMR90)的甲基化程度與hES cells相似 ES細胞與IMR90間的甲基化狀態有明顯差別 每一個○都代表不同的基因 甲基化的基因不會被表現 大部分的基因被甲基化表示說細胞只帶有特定功能~並無法演變為三胚層

實驗一 實驗二 轉導 幹細胞 形態 Geneticin selection 基因的篩選 細胞形態 核型 STR分析 QRT-PCR 4個核心基因 核心基因 實驗二 轉導 foreskin fibroblast IMR90 fetal fibroblast hES基因庫 Geneticin selection iPS(IMR90)-1 to iPS(IMR90)-4 iPS(foreskin)-1 to iPS(foreskin)-4 14個genes 細胞形態 幹細胞 形態 4個核心基因 核型 STR分析 QRT-PCR 端粒酶活性 表面抗原 亞硫酸鹽定序 三胚層觀察

萃取DNA PCR 電泳 前言 目的 名詞 實驗 結論 短縱列重複序列(STR)分析 85 實驗一 實驗二 萃取DNA PCR DNA指紋鑑定分析與STR分析證實這些iPS clones是起源於IMR90 cells且不是從人的ES細胞株來的 電泳 85 85

前言 目的 名詞 實驗 結論 短縱列重複序列(STR)分析 實驗一 實驗二 短縱列重複序列(STR)分析為IMR90 cells使用相 同的引子組並證實用於實驗中IMR90的身分 DNA指紋鑑定分析與STR分析證實這些iPS clones是起源於IMR90 cells且不是從人的ES細胞株來的

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 實驗二小結 iPS(IMR90)及iPS(foreskin) cells具有與 hES cells相同的幹細胞特性，與IMR cells 及foreskin cells相關度較低

hES cells與iPS cells的幹細胞特性比較 細胞形態 染色體組型 高端粒酶活性 細胞表面標記 基因特性

細胞形態 高核質比，有明顯的核仁 hES cells

染色體組型 hES cell iPS(IMR90) cells iPS(foreskin) cells.

高端粒酶活性

細胞表面標記

基因特性

前言 目的 名詞 實驗 結論 實驗一 實驗二 實驗二小結 iPS(IMR90)及iPS(foreskin) cells具有與 hES cells相同的幹細胞特性，與IMR cells 及foreskin cells相關度較低

OCT4、SOX2為誘導iPS cells的最重要 基因。 名詞解釋 前言 目的 實驗 結論 OCT4、SOX2為誘導iPS cells的最重要 基因。 此次實驗結果顯示，由IMR90 cells以 及Foreskin fibroblast cells誘導出 的iPS cells具有與hES cells相同的特 性。

名詞解釋 前言 目的 實驗 結論 利用四個轉錄因子（OCT4, SOX2, NANOG, and LIN28）可誘導已完全分化的細胞成為 iPS cells，重設後的iPS cells具有與hES cells相似的萬能性分化功能。 本次實驗病毒作為載體，利用病毒將基因轉 導入染色體，容易造成細胞異常癌化。

文獻資料 1. I. Wilmut, A. E. Schnieke, J. McWhir, A. J. Kind, K. H. Campbell, Nature 385, 810 (1997). 2. N. Maherali et al., Cell Stem Cell 1, 55 (2007). 3. K. Okita, T. Ichisaka, S. Yamanaka, Nature 448, 313 (2007). 4. K. Takahashi, S. Yamanaka, Cell 126, 663 (2006). 5. M. Wernig et al., Nature 448, 318 (2007). 6. T. Sumi, N. Tsuneyoshi, N. Nakatsuji, H. Suemori,Oncogene 26, 5564 (2007). 7. J. Yu, M. A. Vodyanik, P. He, I. I. Slukvin, J. A. Thomson, Stem Cells 24, 168 (2006). 8. T. P. Zwaka, J. A. Thomson, Nat. Biotechnol. 21, 319 (2003). 9. M. A. Vodyanik, J. A. Bork, J. A. Thomson, I. I. Slukvin, Blood 105, 617 (2005).

文獻資料 10. Materials and methods are available as supporting material on Science Online. 11. J. Silva, I. Chambers, S. Pollard, A. Smith, Nature 441,997 (2006). 12. H. Darr, Y. Mayshar, N. Benvenisty, Development 133,1193 13. E. Birney et al., Nature 447, 799 (2007). 14. J. A. Thomson et al., Science 282, 1145 (1998). 15. A. Meissner, M. Wernig, R. Jaenisch, Nat. Biotechnol. 25,1177 (2007).

問題導讀 1 、下列何者不是幹細胞的特性? A 具有萬能性(Pluripotency)分化能力 B 具有不完整的核型(karyotypes) C 具有自我更生(self-renewal)能力 D 具有高的核質比，且核仁明顯

問題導讀 2 、下列何者不是Induced Pluripotent Stem Cell Lines Derived from Human Somatic Cells此 篇論文中選出的四個核心基因之一? A Oct4 B Sox2 C Nanog D c-Myc

問題導讀 3 、下列細胞分析方法中何者不是Induced Pluripotent Stem Cell Lines Derived from Human Somatic Cells此篇論文中分析幹細胞專 一性標記(marker)的方法? A Microarray analyses B Flow cytometry expression analyses C Telomeric Repeat Amplification Protocol， TRAP D C-banding chromosome analysis

問題導讀 4、下列細胞組合中，那一組的基因相似度最高? A iPS(IMR90) cells；hES cells B iPS (IMR90) cells；IMR90 fibroblast cells C iPS (foreskin) cells；foreskin fibroblast cells D iPS (foreskin) cells；IMR90 fibroblast

問題導讀 5、下列四個轉錄因子中，缺少何者對於誘導iPS cells的影響最小？ A OCT4 B SOX2 C LIN28 D NANOG

~THE END~