恒遠(yuǎn)報道:人多能干細(xì)胞異種嵌合的關(guān)鍵障礙機(jī)制

    恒遠(yuǎn)報道:當(dāng)將primed hPSCs移植到小鼠囊胚中時，primed hPSCs會發(fā)生凋亡；而通過在primed hPSCs中過表達(dá)BMI1基因可以有效抑制primed hPSCs在小鼠囊胚中的凋亡；并且隨著小鼠培養(yǎng)的發(fā)育，分化形成中內(nèi)外三胚層的細(xì)胞，并且同時有效嵌合進(jìn)入胎盤中形成滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞。

    中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院潘光錦課題組在人多能干細(xì)胞異種嵌合研究中取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“BMI1 enables interspecies chimerism with human pluripotent stem cells” 為題于11月7日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》（Nature Communications）上。

    通過異種嵌合有望在異種動物體內(nèi)獲得從人多能干細(xì)胞分化而來的功能性細(xì)胞，包括胰腺細(xì)胞、造血干細(xì)胞等。通常認(rèn)為，多能干細(xì)胞的所處狀態(tài)包括兩種，naive狀體和primed狀態(tài)；只有naive狀態(tài)的多能干細(xì)胞具備胚胎嵌合能力，相比之下primed狀態(tài)的細(xì)胞不具備嵌合能力。而實(shí)驗(yàn)室常規(guī)維持培養(yǎng)的人多能干細(xì)胞（hPSCs）就被認(rèn)為處于primed狀態(tài)。

     該研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將primed hPSCs移植到小鼠囊胚中時，primed hPSCs會發(fā)生凋亡；而通過在primed hPSCs中過表達(dá)BMI1基因可以有效抑制primed hPSCs在小鼠囊胚中的凋亡；并且隨著小鼠培養(yǎng)的發(fā)育，分化形成中內(nèi)外三胚層的細(xì)胞，并且同時有效嵌合進(jìn)入胎盤中形成滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞。

    同樣，過表達(dá)BMI1的primed hPSCs也能在兔和豬的囊胚中產(chǎn)生嵌合。值得注意的是，研究人員發(fā)現(xiàn)BMI1高表達(dá)和抗凋亡能力，也是naive hPSCs異種嵌合能力的重要標(biāo)志。研究人員通過比較兩種不同方法誘導(dǎo)獲得的naive hPSCs，發(fā)現(xiàn)只有BMI1高表達(dá)和具備單克隆存活抗凋亡能力的naive hPSCs，才具備有效的異種嵌合能力。

    該研究表明，凋亡是人多能干細(xì)胞異種嵌合的重要障礙；而BMI1可以有效克服人多能干細(xì)胞在異種胚胎中發(fā)生的凋亡，進(jìn)而促進(jìn)異種嵌合。

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