新型干细胞有培育胚胎内外组织潜能
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新型干细胞有培育胚胎内外组织潜能 (图)

来源:中国科技网  发布时间: 2017-06-20 作者:

    近日,国际著名学术期刊《细胞》在线发表了北京大学邓宏魁研究组关于多能干细胞的突破性研究成果:他们在国际上首次建立了具有全能性特征的多能干细胞系,获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育潜能。

多能干细胞最重要的功能特性是能嵌合进入早期胚胎中,并参与胚胎各个细胞谱系的发育,但其发育潜能仅限于胚胎内组织,很难发育成胎盘、卵黄囊等胚胎外组织。如何在体外建立并维持具有胚内和胚外发育潜能的干细胞系,是当前干细胞研究领域最富挑战性的难题之一。

    这次,邓宏魁研究组与美国索尔克生物研究所和北京大学人民医院生殖中心沈浣教授合作,开发了一种全新的培养体系,创建出具有胚内和胚外发育潜能的小鼠和人类干细胞系——潜能扩展多能干细胞(EPS cell)。令人惊奇的是,单个小鼠EPS细胞即可被高效地嵌合到小鼠不同发育时期的胚内和胚外组织中,并发育成各种胚内和胚外组织类型。通过四倍体补偿技术,有关实验进一步证明了单个小鼠EPS细胞即能发育为成体小鼠。

    他们还利用人鼠异种嵌合技术,分析了人类EPS细胞的体内发育潜能。人类EPS细胞注射到早期小鼠胚胎后,能够稳定地嵌合到小鼠胚内和胚外组织中,其胚内整合比例比已报道的整合效率提高了近20倍,并在mRNA和蛋白水平证明了人嵌合细胞能够向不同的细胞谱系分化。

    邓宏魁教授接受科技日报记者采访表示,他们首次在体外建立的EPS细胞,为研究哺乳动物早期胚胎,尤其是胚外组织发育的分子机制提供了新工具。人类EPS细胞的异种嵌合能力为未来利用异种嵌合技术制备人体组织和器官奠定了基础,也为干细胞技术治疗重大疾病提供了新的可能。此外,采用同一培养条件即能建立人类和小鼠EPS细胞,成为未来在多个物种中广泛建立具有全能性特征的干细胞系的新起点。