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整個研究的示意圖
昆明信息港訊 記者勞學麗 11月27日,昆明理工大學靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院、云南中科靈長類生物醫(yī)學重點實驗室的季維智院士團隊李天晴課題組在《細胞報告》Cell Reports上發(fā)表論文,揭示了靈長類動物多能干細胞的嵌合障礙以及胚胎和干細胞作用的機制。
此前的研究證明,如果將傳統(tǒng)培養(yǎng)的猴子胚胎干細胞轉(zhuǎn)變成具有小鼠樣隆起形態(tài)的胚胎干細胞,就能整合到桑椹胚中形成嵌合體胚胎,進而產(chǎn)生嵌合體猴。盡管證明了利用靈長類胚胎干細胞可以獲得嵌合體猴,但還有個一重要的科學難題需要課題組回答:傳統(tǒng)培養(yǎng)的著床后靈長類多能干細胞(pPSCs)能否嵌合到早期胚胎中,產(chǎn)生嵌合體動物呢?
李天晴課題組研究發(fā)現(xiàn),將pPSCs注射到早期胚胎中,注射的干細胞因為發(fā)生凋亡,在24小時內(nèi)很快被胚胎清除。為了抑制凋亡,研究人員篩選出同時適合干細胞存活和胚胎發(fā)育的新型培養(yǎng)基,然后將注射干細胞后的胚胎放在這種培養(yǎng)基中,干細胞的凋亡基因表達被顯著抑制,干細胞在猴子胚胎中的存活率得到了顯著提高。課題組不僅將pPSCs的胚胎嵌合率從0%提高到59.8%,還最終得到了足月順產(chǎn)的嵌合體猴。多能干細胞主要分為原始態(tài)和始發(fā)態(tài),人們過去猜測是否只有原始態(tài)的靈長類干細胞具有嵌合能力。該成果證明,制約靈長類多能干細胞嵌合的,主要是細胞凋亡,而不是細胞的原始態(tài)以及與胚胎細胞發(fā)育的同步性。而且,這種細胞凋亡,是可以通過技術手段抑制的。
該研究不僅提供了一種理解靈長類干細胞多能性的方法,而且為干細胞的基礎發(fā)育生物學研究和再生醫(yī)學研究奠定了重要基礎。
