重编程名词解释细胞生物学

重编程（Reprogramming）是细胞生物学中通过人为干预改变细胞命运或表观遗传状态，使其获得新的功能或特性的过程。以下是其关键概念和扩展内容：

1. 诱导多能干细胞（iPS细胞）

通过转录因子（如Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc）将体细胞（如皮肤成纤维细胞）逆向转化为多能干细胞。iPS细胞具有与胚胎干细胞类似的分化潜能，可用于疾病建模和再生医学。

2. 体细胞核移植（SCNT）

将体细胞核移植至去核卵母细胞中，利用卵母细胞的胞质因子重置核表观遗传状态，实现全能性恢复。克隆动物"多莉羊"即通过此技术诞生。

3. 转分化（Transdifferentiation）

不经过多能状态，直接将一种终末分化细胞转化为另一种细胞类型。例如，将成纤维细胞转化为心肌细胞或神经元，需特定转录因子或小分子诱导。

4. 表观遗传重编程

通过DNA去甲基化、组蛋白修饰等改变细胞表观基因组。肿瘤细胞中常见异常甲基化模式，重编程可逆转恶性表型。

5. 线粒体重编程

改变细胞能量代谢途径（如从糖酵解转向氧化磷酸化），影响细胞命运。多能干细胞中线粒体形态和功能会发生显著重塑。

6. 应用与挑战

用于器官再生、抗衰老研究、罕见病治疗。但存在效率低、基因组不稳定、致瘤风险等问题。新型技术如CRISPR表观编辑正提升精准性。

重编程研究推动了再生医学发展，但核心机制如染色质动态调控、代谢记忆等问题仍需深入探索。