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Cell子刊發布干細胞培養新技術

日期:2014-03-28 09:16:58

 

人類胚胎干細胞(hESCs)不僅能夠轉變為人體的所有細胞類型,還能夠在實驗室中無限地增殖。然而從發育胚胎中取得,隨后在體外培養的hESCs與早期胚胎中的多能外胚層細胞相比,往往會顯示出一些生物學差異。

 

現在來自新加坡科技局(A*STAR)基因組研究所(GIS)的一個研究小組,開發出了一種新方發出來生成更接近于真實外胚層細胞的hESCs

 

該研究的領導者是新加坡基因組研究所執行所長Ng Huck Hui博士,其在胚胎干細胞維持多能性的分子機制方面做出許多重要貢獻,包括發現轉錄因子Klf2Klf4Klf5,組蛋白甲基轉移酶Eset,組蛋白去甲基酶Jmjd1aJmjd2c等在胚胎干細胞特性維持中的作用,研究胚胎干細胞中關鍵因子在基因組上的結合位點,發現EsrrbNr5a2在重編程中的作用。

 

Ng說:“我們發現,可將多能人類胚胎干細胞轉換至更接近于它們真實生活中樣子的狀態。這種新細胞狀態有潛力改進hESCs的許多應用,例如建立疾病模型。”

 

為了誘導出更天然的狀態,Ng和同事們篩查了11種小分子以尋找能夠促進參與自我更新的基因NANOG表達的物質。研究人員確定了三種化合物組成的雞尾酒,加上生長因子LIF (3iL),能夠將hESCs中的NANOG表達水平提高近兩倍,并將這些細胞維持在持續生長的狀態。他們將生成的干細胞命名為3iL hESCs

 

經過及未經化學處理的hESCs表達相似水平的一些多能性潛在基因。但只有3iL干細胞的基因表達譜與直接取自早期胚胎的外胚層細胞接近相符。研究作者Jonathan Göke認為,實驗室培養有可能重新連接了常規培養hESCs中的一些調控網絡。3iL處理有可能重置了這一過程。

 

研究作者Yun Shen Chan 說:“人們優化了一些培養條件來支持自我更新,但這些胚胎條件與胚胎的復雜信號和通訊系統有很大的不同。因此,用來培育hESCs的這一培養條件或許可以部分解釋實驗室培養hESCs和體內外胚層細胞之間的差異。”

 

研究人員還在探究3iL配方是否適用于由成體細胞重編程至胚胎樣狀態的誘導多能干細胞(iPSCs)。“還需要開展一些工作全面比較3iL iPSCs和‘標準’ iPSCs,但我們的初期結果表明3iL有可能生成更高質量的iPSCs。”

 


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