长期以来,细胞分化被认为是一个单向不可逆的过程。随着生命科学研究的不断进展,研究者们通过核移植、细胞融合以及导入特定转录因子等方法,成功地将已分化的成体细胞逆转为具有多能性或是全能性的细胞,实现了体细胞的重编程。2006年,诱导多能干细胞(iPSC)的诞生将体细胞重编程的进展推向了高峰。从最开始的获得小鼠成纤维细胞来源的iPSC,到人成纤维细胞来源的iPSC,再到神经祖细胞、皮肤细胞、精原细胞、头发角质细胞,胰岛β细胞和淋巴细胞来源的iPSC。从最开始的采用Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc的四种转录因子到两到三种转录因子,再到转录因子联合小分子化合物,最后甚至只用表小分子化合物组合获得了iPSC,称为化学诱导的多能干细胞(CiPSC)。小分子化合物不仅能够提高重编程效率,有些可以部分或者完全代替转录因子,而且小分子化合物因为其靶点相对清晰、便于操作、可控性强,特异性强,可特异性调节某种蛋白,越来越受到干细胞研究者的关注。iPS细胞技术提供了形成类似胚胎干细胞(ES)特性的细胞的机会,包括多能性和潜在的无限自我更新力。已有研究表明iPS细胞能够在体外定向分化为多种有功能的细胞类型,所移植的iPS细胞的治疗效应已在多种动物模型中得到证实。随着科技的发展,iPS技术必将给细胞治疗,药物筛选及疾病机理研究等领域带来广阔的前景。细胞转分化是指将一种成熟的终末分化的细胞,通过转染目的细胞发育所必须的关键转录因子,转变为另外一种。已有不少研究报道了转分化的相关成果,如人成纤维转细胞转分化为多巴胺神经元细胞,小鼠B细胞转分化为巨噬细胞,小鼠终末分化肝细胞转分化为神经元细胞等。在重编程过程中,表观遗传调控发挥着重要作用。因此,调控表观遗传的小分子化合物对于重编程的影响很大。组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂和DNA甲基转移酶抑制剂主要通过作用于组蛋白去乙酰化酶、DNA甲基转移酶等靶点来发挥表观遗传调控的作用。因此本研究的主要目的是探讨表观遗传修饰在T淋巴细胞转分化过程中究竟发挥着什么样的作用。本研究选用了三种表观遗传酶调节剂:组蛋白去乙酰化酶抑制剂VPA和TSA及一种DNA甲基转移酶抑制剂5-aza-2’-deoxycytidine来研究T淋巴细胞(Jurkat)在三种抑制剂作用下发生的变化,采用采用实时定量PCR及流式细胞术的方法分别从mRNA水平和蛋白水平检测细胞表型的变化,结果显示三种表观遗传修饰酶抑制剂处理Jurkat细胞后,其开始表达B淋巴细胞的表型,干细胞标志分子也开始表达,根据各检测指标的表达程度,我们确定了最佳的表观遗传修饰酶抑制剂组合(VPA和5-aza-2’-deoxycytidine,简称V5),用于下一步研究。我们将诱导条件进行了进一步优化,即引入了OP9细胞(小鼠骨髓基质细胞,该细胞存在巨噬细胞集落刺激因子的基因缺陷,可通过限制髓系发育来支持B淋巴细胞的发育),采用V5同时处理细胞后,紧接着给予了诱导分化环境处理,采用实时定量PCR、流式细胞术、ELISA、Western blot、CFSE、高通量测序等方法从不同层面检测细胞的变化,发现Jurkat细胞向B淋巴细胞的转分化更加明显,干细胞的特征也更加明显。进而对T淋巴细胞向B淋巴细胞转分化的分子机制进行了简单的探索,采用BSP测序法和ChIP法分别检测调控B淋巴细胞发育的转录因子PAX5启动子区域DNA甲基化及组蛋白乙酰化水平变化,实验结果显示,组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过上调乙酰化的H3K9来调控B淋巴细胞转录因子PAX5的表达,进而促进B淋巴细胞的发育;DNA甲基转移酶抑制剂通过抑制PAX5启动子区域CpG岛的甲基化水平来促进Jurkat细胞向B淋巴细胞的转分化。我们在原代CD4~+T淋巴细胞中也做了同样的诱导,得到了与细胞系一致的结果。研究结果表明:表观遗传修饰酶抑制剂能够调控T淋巴细胞向B淋巴细胞的转分化。本研究为人类细胞间可以转分化增加了一个有力的证据。为临床应用表观遗传修饰酶抑制剂抗肿瘤治疗提供了重要的参考依据。