邓宏魁团队树立人潜能扩展多精干细胞(EPS细胞)的培育系统

怎么树立高质量的多精干细胞一直是干细胞研讨的核心问题。EPS细胞是2017年邓宏魁研讨组树立的一类具有万能性功用特征的多精干细胞,一起具有胚内和胚外安排的发育潜能(Yang et al., 2017)。自树立以来,EPS细胞得到了广泛的使用。bet36备用怎么样干细胞中心邓宏魁及徐君和白云研讨组使用EPS细胞树立了快速制备基因修饰动物模型的技能(Li et al., 2019a),并使用人EPS细胞高效制备功用性肝细胞(EPS-Heps)(Wang et al., 2020),与传统人多精干细胞制备的肝细胞比较,EPS-Heps在转录谱上更相似于人原代肝细胞。该研讨成果突出了EPS细胞发生功用性细胞的使用潜力,可认为体外制备功用细胞供给更好的来历。世界其他研讨组也在EPS细胞的研讨和使用中取得了一系列重要发展,使用 EPS细胞在体外构建功用性的前期胚胎结构(Li et al., 2019b; Sozen et al., 2019);将人EPS细胞注射到食蟹猴前期囊胚中,制备了人猴嵌合体胚胎,并成功使胚胎存活时刻到达20天,这是现在山公胚胎体外培育能到达的最长时长(Tan et al., 2021)。这些研讨都标明EPS细胞具有广泛的使用远景和优势。

2021年5月21日,邓宏魁及徐君和白云研讨组在Nature Communications杂志上宣布了题为“Chemically Defined and Xeno-free Culture Condition for Human Extended Pluripotent Stem Cells”的研讨论文,该研讨标明在体外树立了成分清晰、无异源成分的人潜能扩展多精干细胞(EPS细胞)的培育系统,并使用该系统树立了将体细胞诱导为无异源人EPS细胞的重编程诱导办法。

人EPS细胞的培育依赖于养殖层细胞,限制了EPS细胞的进一步转化使用。为了处理这一问题,邓宏魁及徐君和白云研讨组经过对养殖层排泄的细胞因子和胞外基质等进行研讨,树立了成分确认的,无异源的培育系统(xeno-free EPS culture condition)。无养殖层、无异源系统培育的人EPS细胞可以在体外长时间稳定地培育60代以上,且能保持人EPS细胞的根本性质。转录组剖析标明,无异源人EPS细胞具有和养殖层细胞培育的人EPS细胞相似的全体表达谱,与EPS特性相关的前期胚胎富集的基因模块在无异源培育的人EPS细胞相同富集。并且,使用该培育系统与重编程技能结合能高效树立人体细胞来历的无异源成分的人EPS细胞系,为制备人EPS细胞供给了新的办法。

邓宏魁及徐君和白云研讨组进一步系统研讨了无异源培育的人EPS细胞的胚外发育潜能,将其注射到前期小鼠胚胎后,可以稳定地嵌合到小鼠胚胎期E6.5天的胚内和胚外安排。进一步的试验发现,无异源的人EPS细胞若培育在滋养层干细胞培育基中,可以转化成滋养层干细胞相似性质的细胞;ATAC-seq测序成果发现在无异源的人EPS细胞中,与胚外发育相关的基因位点处于更敞开的状况。这些成果都证明无异源培育的人EPS细胞具有胚外安排的发育潜能。

该培育系统排除了养殖层细胞不确认成分的影响,提高了人EPS细胞培育的稳定性,为推动听EPS细胞在分解,疾病模型和发育生物学的广泛使用供给了条件。无异源成分的人EPS细胞培育系统为树立契合临床使用规范的人EPS细胞系奠定了技能根底,未来将进一步推动EPS技能向临床的转化使用。

bet36备用怎么样干细胞研讨中心邓宏魁教授、徐君研讨员和白云教授为该论文的一起通讯作者,北京大学生命科学学院李程研讨员为该论文的生物信息学剖析供给了重要支撑,北京大学生命科学学院刘蓓博士,北京大学根底医学院博士研讨生陈诗,北京大学生命科学学院徐亚星博士和博士研讨生吕钰麟为该论文的一起榜首作者。本作业获得了国家重点研制方案、国家自然科学基金、北京市科委的赞助。


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(根底医学院)