向基因組中插入了四個蛋白質(zhì)的基因，使成熟的人類細胞轉(zhuǎn)變成了類早期干細胞的狀態(tài)，這一技術(shù)稱為細胞重編程(Reprogramming)。重編程后的細胞有發(fā)育成任意類型細胞的能力，稱為細胞的多能性。人們一直希望由人類成熟細胞轉(zhuǎn)化成的多能干細胞有朝一日能新的組織或器官，用以修復或替代人類的損傷組織或患病組織。細胞重編程過程中，它會關閉由葡萄糖產(chǎn)生能量的新陳代謝通路，該通路發(fā)生在有氧條件下的線粒體，繼而啟用無氧條件下的糖酵解通路。能量產(chǎn)生通路的轉(zhuǎn)變對胚胎細胞和組織干細胞很重要，因為它們必須在低氧環(huán)境下生存。

此次研究，研究人員通過對缺氧誘導因子1α和2α(Hypoxia-induced factor 1α and 2α，HIF1α和HIF2α)的功能缺失分析。研究發(fā)現(xiàn)這兩種蛋白質(zhì)對細胞重編程產(chǎn)生干細胞是必需的，他們會調(diào)控一些下游基因顯著改變細胞行為。為了更詳細地了解HIF1α和HIF2α對細胞的影響，研究人員分別激活其中一種，發(fā)現(xiàn)當HIF1α單獨被激活時，細胞進入糖酵解通路，由此產(chǎn)生更多的誘導型多能干細胞。然而單獨激活HIF2α時，細胞不會轉(zhuǎn)化為干細胞。如果同時激活HIF1α和HIF2α，HIF2α會勝出，阻斷干細胞的形成。深入挖掘發(fā)現(xiàn)HIF2α在細胞重編程初期的確能促進細胞向糖酵解通路轉(zhuǎn)換，但當該過程持續(xù)時間太長時，HIF2α能上調(diào)腫瘤壞死因子相關的誘導凋亡配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)的表達，該配體會誘導干細胞凋亡，阻斷干細胞的產(chǎn)生。因而，HIF2α既能促進細胞多能性，也能抑制細胞多能性，這取決于細胞重編程的不同時期。