誘導多能干細胞（iPSC）的研究和應用正日益成為生物醫(yī)學領域的重要方向。然而，iPSC的培養(yǎng)過程中存在諸多不確定性，因此，進行規(guī)律性的質量控制（ QC）對于確保實驗的可靠性、降低成本和提高效率至關重要。國際干細胞研究學會（ISSCR）提供了一系列指導原則和建議，本文將圍繞iPSC QC 的三個關鍵點：基本因素、功能性驗證和基因組穩(wěn)定性，探討何時進行QC檢測以及如何實施。
一、iPSC QC的關鍵點
iPSC QC（誘導多能干細胞質量控制）的關鍵點主要包括以下三個方面：
1. 基本因素：這些因素是評估iPSC質量的基礎，包括：
- 細胞是否污染：檢查細胞培養(yǎng)物中是否存在細菌、真菌、支原體等外來污染。
- STR類型：通過短串聯(lián)重復序列分析來確認細胞株的遺傳身份，確保其來源的準確性。
- 生長速度：監(jiān)測細胞的增殖速率，以評估其生長活力。
- 細胞形態(tài)：觀察細胞的大小、形狀和排列，以判斷其正常性。
2. 功能性驗證：這些測試確保iPSC具有正常的生物學功能，包括：
- 基因表達分析：通過RT-PCR、基因芯片等技術，檢測iPSC中特定基因的表達水平。
- 分化潛能：評估iPSC分化為三種胚層細胞的能力，以及是否能形成功能性細胞類型。
3. 基因組穩(wěn)定性：這些分析確保iPSC的遺傳穩(wěn)定性，包括：
- 拷貝數(shù)變異（CNV）分析：檢測細胞基因組中的拷貝數(shù)變化，這些變化可能導致基因功能的改變。
- 單核苷酸變異（SNV）分析：識別基因組中的單點突變，這些突變可能影響細胞的功能。
- 基因編輯正確性及脫靶效應評估：對于經(jīng)過基因編輯的iPSC，檢查編輯是否準確以及是否存在非特異性的脫靶效應。
二、iPSC QC檢測的時機
l 重要項目開始前：在項目啟動前進行QC檢測，可以確保使用的iPSC質量合格，避免后續(xù)實驗的無效投入。
l iPSC編輯或凍存后：編輯或凍存過程可能影響iPSC的質量，因此在這些操作后進行QC檢測十分必要。
l 細胞培養(yǎng)異常時：當細胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)表型改變或實驗重復性差時，應及時進行QC檢測，以發(fā)現(xiàn)問題所在。
三、IPCS基因組突變的QC策略
突變風險：研究顯示，iPSC細胞株有20%-30%的概率發(fā)生基因突變，這些突變可能隨著傳代次數(shù)的增加而加劇，對實驗結果產生嚴重影響。
篩選時機：為了及時發(fā)現(xiàn)突變并降低成本，建議在iPSC還未進行重編程和基因改造的野生型（WT）時期進行篩選。
高效鋪板方法：在需要大量樣本的情況下，手動鋪板不現(xiàn)實。采用安達望的VIPS高效率細胞鋪板系統(tǒng)結合CMX系統(tǒng)細胞檢測系統(tǒng)進行單克隆篩選和生長追蹤，可以提高效率。
克隆恢復率：通過培養(yǎng)基的優(yōu)化，可以使克隆恢復率達到最高70%，確保篩選過程的效率。
l基因分析：選取單克隆來源且形態(tài)符合要求的克隆團進行基因分析，排除突變細胞株，從源頭避免突變帶來的風險。
iPSC的培養(yǎng)和應用潛力巨大，但隨之而來的質量控制問題也不容忽視。通過遵循ISSCR的指導原則，我們可以在適當?shù)臅r機進行有效的QC檢測，確保iPSC的質量和穩(wěn)定性。特別是在基因組突變方面，通過早期篩選和高效的單克隆篩選技術，我們可以減少突變風險，提高實驗的可靠性和效率。隨著iPSC技術的不斷進步，未來還將出現(xiàn)更多高效、精確的QC方法，為iPSC的研究和應用提供更強有力的支持。
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