一種新方法使研究人員能夠創(chuàng)建豬和人類細(xì)胞的擴(kuò)增潛能干細(xì)胞(EPSC)。這些干細(xì)胞具有發(fā)育中胚胎中最早的細(xì)胞的特征，并且可以發(fā)育成任何類型的細(xì)胞。來自香港大學(xué)LKS醫(yī)學(xué)院(HKUMed)，Wellcome Sanger研究所和德國Friedrich-Loeffler-Institut的研究為研究人類發(fā)育和再生醫(yī)學(xué)提供了巨大的潛力。

這項研究發(fā)表在今天(6月3日)的自然細(xì)胞生物學(xué)上，這是科學(xué)家第一次能夠從早期豬胚胎中獲得干細(xì)胞。家豬因其與人類的遺傳和解剖學(xué)相似性而具有很大的生物醫(yī)學(xué)研究潛力，包括可比較的器官大小。能夠遺傳修飾豬干細(xì)胞也將有益于動物健康和食物生產(chǎn)。

干細(xì)胞具有發(fā)育成其他細(xì)胞類型的能力，并且現(xiàn)有的干細(xì)胞系已經(jīng)非常有用于研究發(fā)育，疾病和治療。然而，目前可用的干細(xì)胞系類型具有局限性，并且直到現(xiàn)在還不可能從豬和許多其他農(nóng)場動物產(chǎn)生胚胎干細(xì)胞。

來自HKUMed的生物醫(yī)學(xué)科學(xué)與干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)聯(lián)盟學(xué)院以及之前的Wellcome Sanger研究所的研究負(fù)責(zé)人劉培濤教授說：“科學(xué)家們一直試圖在幾十年內(nèi)推出豬胚胎干細(xì)胞通過我們的擴(kuò)展?jié)撃芨杉?xì)胞技術(shù)，我們現(xiàn)已成功地從豬胚胎植入前胚胎中獲得并表征了干細(xì)胞。我們還建立了類似的人類干細(xì)胞。我們的研究代表了干細(xì)胞研究的重大進(jìn)展。

由于人類EPSC可以產(chǎn)生大量胎盤細(xì)胞 - 稱為滋養(yǎng)細(xì)胞 - 它們?yōu)檠芯肯日鬃影B和流產(chǎn)等妊娠并發(fā)癥提供了新的機(jī)會。

EPSCs來自最早發(fā)育階段的培養(yǎng)細(xì)胞，當(dāng)受精卵僅分成4或8個細(xì)胞并且細(xì)胞保留一些全能性 - 產(chǎn)生所有細(xì)胞類型的能力。

來自HKUMed的論文的第一作者薛學(xué)飛博士和以前來自Wellcome Sanger研究所的人說：“這些EPSC干細(xì)胞具有發(fā)育效力，這在傳統(tǒng)胚胎或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞中并不常見。他們有可能產(chǎn)生所有胚胎和胚胎外細(xì)胞系 - 包括胎盤和卵黃囊細(xì)胞系，將發(fā)育時鐘轉(zhuǎn)變?yōu)樽钤绲募?xì)胞類型。這些細(xì)胞將使研究人員能夠研究早期胚胎發(fā)育，流產(chǎn)和發(fā)育障礙。“

第一批EPSC于2017年創(chuàng)建，當(dāng)時該小組在小鼠的早期發(fā)育過程中針對關(guān)鍵的分子途徑。在這些最早的胚胎發(fā)育階段，哺乳動物物種非常相似，細(xì)胞就像一張白紙。這項研究表明，有可能使用相同的方法創(chuàng)建人類EPSC，并建立豬的EPSC - 哺乳動物以前一直難以干細(xì)胞研究人員。

來自德國Friedrich-Loeffler-Institut(FLI)的論文作者M(jìn)onika Nowak-Imialek博士說：“我們從豬胚胎中分離出的豬EPSCs是世界上第一個特征鮮明的豬細(xì)胞系.EPSC具有很大的發(fā)展?jié)摿θ魏晤愋偷募?xì)胞都可以為發(fā)育生物學(xué)，再生醫(yī)學(xué)，器官移植，疾病模型和藥物篩選提供重要的意義。“