黄秋月， 李中瀚， 殷旖珂

(四川大学生命科学学院， 成都 610064)

1 引 言

细胞的谱系分化与命运决定一直是细胞生物学研究的重点方向.体细胞重编程与功能细胞间转分化研究表明，哺乳动物细胞可通过特异性地表达少数几个特征性的转录因子而实现细胞命运的相互转化，例如Oct4、Sox2、Nanog和Lin28可将成纤维细胞重编程为诱导性多能干细胞(iPSC，induced pluripotent stem cells)[1]；Ascl1、Brn2、Myt1l的表达可实现成纤维细胞向神经元转换[2]；而 Hnf4α、Foxa1/2以及Gata4、Mef2c、Tbx5组合则可以分别将成纤维细胞转分化为肝实质样细胞和心肌细胞[3-4].这些研究表明，通过激活特征转录因子的表达，可实现细胞命运与功能的人工改造与转变.

传统的基因过表达策略通常依赖质粒、慢病毒、人工mRNA等形式将含有强启动子的转基因引入靶标细胞中，但是此类方法的缺陷在于当需要引入多个基因时，投递效率较低、载体能承受的基因大小受限以及外源基因整合可能破坏细胞内源基因及其调控元件等，因此，开发高效率的内源基因激活技术逐渐成为当前重编程与转分化研究中的重点方向之一.随着基因编辑技术的发展，尤其是CRISPR/Cas9系统的广泛应用，利用核酸酶活性突变体dCas9及转录激活结构域构建靶向内源基因的基因激活技术已见报道，并被成功用于重编程与转分化研究中，例如，可将MEF细胞重编程为iPSC[5]、成纤维细胞转分化为骨骼肌细胞[6]、将iPSC定向分化为神经元等[7].然而，dCas9介导的多基因激活须将多个sgRNA转录元件串联，且每个元件皆须具备U6启动子……