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技術文章

證明轉化細胞具有異種嵌合的能力的方法

閱讀:374          發布時間:2018-3-6

轉化細胞具有多潛能的分化能力,能夠在體內、體外分化成不同類型的細胞、組織甚至器官。通過干細胞的異種嵌合技術在豬等大動物體內實現異種再造器官。然而,人類胚胎干細胞在異種體內分化潛能尚不*清楚,細胞存活、分化識別、發育時程等關鍵問題仍未解決,依然存在嚴重的技術壁壘。

近日,中國科學院動物研究所胡寶洋、李偉、周琪研究組合作,通過在Primed狀態人類胚胎干細胞中過表達抗凋亡基因BCL2及BCL2L1,并在小鼠四細胞發育時期進行胚胎注射,獲得了Primed狀態人胚胎干細胞嵌合的人-鼠異種嵌合小鼠胚胎,并證明其同時具有胚內、胚外組織的嵌合能力。此項工作將為開展人類胚胎干細胞異種嵌合研究,并zui終獲得能夠移植的人類器官提供新的方法和思路。

該研究首先將Primed狀態的人類胚胎干細胞過表達BCL2、BCL2L1兩個抗凋亡基因,并將其注射到四細胞期的小鼠早期胚胎中。研究發現,過表達BCL2、BCL2L1基因的人胚胎干細胞在小鼠胚胎中的細胞凋亡水平顯著降低,顯著提高其在小鼠早期胚胎中的貢獻比例。進一步研究揭示,人胚胎干細胞在小鼠體內具有三胚層的分化能力,在嵌合體發育的E10.5天分化還可成為功能細胞,且人干細胞的嵌合比例可高達1%。

值得注意的是,該研究在異種嵌合囊胚的滋養外胚層細胞(TE)及后續分化的胚外組織中檢測到人胚胎轉化細胞的貢獻,證明Primed狀態人胚胎干細胞具有向胚外組織發育的能力。上述研究通過提高Primed狀態人胚胎干細胞的抗凋亡能力證明其具有異種嵌合的能力,這為利用人胚胎干細胞制備異種嵌合體的研究提供新思路,也為進一步研究人類胚胎干細胞多能性狀態的調控機制提供了指導。
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