The stochastic and elite models have been proposed for the mechanism of induced pluripotent stem (iPS) cell generation. In this study we report a system that supports the elite model. We previously identified multilineage-differentiating stress-enduring (Muse) cells in human dermal fibroblasts that are characterized by stress tolerance, expression of pluripotency markers, self-renewal, and the ability to differentiate into endodermal-, mesodermal-, and ectodermal-lineage cells from a single cell. They can be isolated as stage-specific embryonic antigen-3/CD105 double-positive cells. When human fibroblasts were separated into Muse and non-Muse cells and transduced with Oct3/4 , Sox2 , Klf4 , and c-Myc , iPS cells were generated exclusively from Muse cells but not from non-Muse cells. Although some colonies were formed from non-Muse cells, they were unlike iPS cells. Furthermore, epigenetic alterations were not seen, and some of the major pluripotency markers were not expressed for the entire period during iPS cell generation. These findings were confirmed further using cells transduced with a single polycistronic virus vector encoding all four factors. The results demonstrate that in adult human fibroblasts a subset of preexisting adult stem cells whose properties are similar in some respects to those of iPS cells selectively become iPS cells, but the remaining cells make no contribution to the generation of iPS cells. Therefore this system seems to fit the elite model rather than the stochastic model.

Differences in cytokine/chemokine profiles among patients with neuromyelitis optica (NMO), relapsing remitting multiple sclerosis (RRMS), and primary progressive MS (PPMS), and the relationships of these profiles with clinical and neuroimaging features are unclear. A greater understanding of these profiles may help in differential diagnosis.We measured 27 cytokines/chemokines and growth factors in CSF collected from 20 patients with NMO, 26 with RRMS, nine with PPMS, and 18 with other non-inflammatory neurological diseases (OND) by multiplexed fluorescent bead-based immunoassay. Interleukin (IL)-17A, IL-6, CXCL8 and CXCL10 levels were significantly higher in NMO patients than in OND and RRMS patients at relapse, while granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) and CCL4 levels were significantly higher in NMO patients than in OND patients. In NMO patients, IL-6 and CXCL8 levels were positively correlated with disability and CSF protein concentration while IL-6, CXCL8, G-CSF, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and IFN-γ were positively correlated with CSF neutrophil counts at the time of sample collection. In RRMS patients, IL-6 levels were significantly higher than in OND patients at the relapse phase while CSF cell counts were negatively correlated with the levels of CCL2. Correlation coefficients of cytokines/chemokines in the relapse phase were significantly different in three combinations, IL-6 and GM-CSF, G-CSF and GM-CSF, and GM-CSF and IFN-γ, between RRMS and NMO/NMOSD patients. In PPMS patients, CCL4 and CXCL10 levels were significantly higher than in OND patients.Our findings suggest distinct cytokine/chemokine alterations in CSF exist among NMO, RRMS and PPMS. In NMO, over-expression of a cluster of Th17- and Th1-related proinflammatory cytokines/chemokines is characteristic, while in PPMS, increased CCL4 and CXCL10 levels may reflect on-going low grade T cell and macrophage/microglia inflammation in the central nervous system. In RRMS, only a mild elevation of proinflammatory cytokines/chemokines was detectable at relapse.