Nature Methods：只需100个细胞的表观基因组分析

近二十年来，科学家逐渐认识到DNA中的遗传密码只代表了生命蓝图中的一部分信息，还有许多其他因素影响着基因的启动和关闭，表观遗传学修饰就是其中之一。表观遗传学修饰能在不改变DNA序列的情况下控制着基因的表达，是一种重要的调控机制。

近年来，表观遗传学已经成为了干细胞分化、炎症、癌症等多个领域的研究热点，但它在临床上的潜力还未得到充分挖掘。表观基因组分析可以帮助医生根据患者的自身状态调整治疗方案，最终实现个性化医疗。问题在于，表观基因组分析需要的细胞量很大。举例来说，检测全基因组的蛋白-DNA互作和染色质修饰大约需要一千万细胞，对患者样本进行这样的分析基本是不可能的。

弗吉尼亚理工学院的Chang Lu教授十多年来一直致力于开发活细胞分析工具，以便更好的理解人类疾病。他擅长用微流体装置检测细胞内发生的分子事件。

最近Lu教授与爱荷华大学的Kai Tan合作，在Nature Methods杂志上发表了突破性的研究成果。他们基于微流体装置开发了MOWChIP-Seq（microfluidic oscillatory washing based chromatin immunoprecipitation）技术，只需要100个细胞就能进行表观基因组分析。

“我们使用的微珠填充层，可以高效率的收集染色质片段。有效清洗不需要的分子，确保了目标分子的纯度。因此，MOWChIP-Seq分析表观基因组有着极高的灵敏度，”Lu说。

常规ChIP实验要花好几个小时，但MOWChIP只需90分钟就可完成。研究人员用这一技术对小鼠胎儿肝脏中的造血干细胞和造血祖细胞进行了研究，揭示了早期造血作用中的增强子动态。

“过去我们并不了解早期造血过程中的表观基因组变化，因为很难分离到足够进行分析的细胞。我们开发的新技术很好的解决了这个问题，”Tan解释道。

“在这一技术的基础上，人们只需要很少的细胞就可以进行表观基因组研究，”Lu说。下一步，研究人员打算用MOWChIP-Seq技术研究与炎症和癌症有关的表观基因组改变。

（转化医学网360zhyx.com）