发布时间:2017-04-10 09:30 原文链接: 新型干细胞有培育胚胎内外组织潜能

  国际著名学术期刊《细胞》日前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。

相关文章

科学家利用单细胞生物的遗传基因创造出一种多能干细胞

最新一期《自然·通讯》杂志上发表了一项具有里程碑意义的成果:科学家利用单细胞生物的遗传基因创造出一种多能干细胞,并使这些干细胞完全发育成小鼠,成功重写了“生命剧本”。这项研究揭示了人类与单细胞生物共享......

人多能干细胞源心外膜细胞促进梗死心肌修复的作用和炎症调控机制

近日,《科学进展》(AdvancedScience)在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所杨黄恬研究组与同济大学附属东方医院高崚研究组合作发表的研究论文(hESC-DerivedEpicardial......

多能干细胞保持高保真DNA复制和修复的新机制

多能干细胞具有发育的全能性,可在体外分化为各类组织和细胞,颇具应用前景:可作为再生医学中的重要种子细胞,可在药物研究中筛选临床治疗药物,还可在体外模拟发育的过程。由于发育地位特殊,多能干细胞基因组具高......

系列研究阐明多能干细胞基因组稳态维持新机理

多能干细胞(Pluripotentstemcells,PSCs)因其在体外具有无限增殖和分化为不同类型细胞的潜能,在再生医学领域中具有广泛应用前景,也成为目前临床上最具潜能的成药细胞。PSCs制备过程......

重大突破!科学家利用iPSC首次培养出高度成熟神经元

自2006年山中伸弥等发现了将体细胞诱导为多能干细胞的奥秘后,越来越多研究者的目光聚集到了这一领域。人们相信诱导多能干细胞(iPSC)可被用于广泛的体外研究,甚至用于更加精准的定制化细胞疗法中。不过,......

Nature:突破!清华大团队使多能干细胞转化为全能干细胞

在小鼠中,只有来自2细胞胚胎的受精卵和卵裂球才是真正的全能干细胞(TotiSCs),它们能够在胚胎和胚胎外组织中产生所有分化的细胞并形成一个完整的有机体。然而,在没有生殖细胞的情况下,是否以及如何在体......

MolTher:成功利用诱导多能干细胞开发出强大的抗癌疗法

几十年来,癌症疗法得到了很大的发展,放疗和化疗挽救了无数人的生命,但最新的武器—过继细胞疗法(ACT,adoptivecelltherapies)却激起了科学家们极大的兴趣;在该疗法中,细胞会被加工处......

食道癌缉凶!诺奖“明星因子”“同伙”锁定

日本科学家山中伸弥曾将4种转录因子组合在一起,让成纤维细胞转化成为多能干细胞,并将这种多能干细胞命名为“诱导性多能干细胞”(iPS),这项工作于2012年获得诺贝尔奖。其中一种转录因子SOX2因此名声......

诱导性多能干细胞最新研究进展

诱导性多能干细胞(iPS细胞)最初是日本科学家山中伸弥(ShinyaYamanaka)团队在2006年利用病毒载体将四个转录因子(Oct4,Sox2,Klf4和c-Myc)的组合转入到小鼠胚胎或皮肤纤......

人干细胞蛋白精确调控系统可有效模拟FOXG1综合征

蛋白剂量水平将直接影响细胞命运决定和疾病发生。同一基因,如FOXG1,由于突变类型不同,会导致蛋白剂量差异,从而诱发多样化的症状。由于传统的敲除、敲降策略都难以精确调控蛋白表达水平,FOXG1综合征等......