科研人員利用人胚胎干細(xì)胞產(chǎn)生異種嵌合體

干細(xì)胞具有多潛能的分化能力，能夠在體內(nèi)、體外分化成不同類型的細(xì)胞、組織甚至器官。通過干細(xì)胞的異種嵌合技術(shù)在豬等大動(dòng)物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)異種再造器官，將為中供體器官嚴(yán)重短缺提供新方法。然而，人類胚胎干細(xì)胞在異種體內(nèi)分化潛能尚不*清楚，細(xì)胞存活、分化識(shí)別、發(fā)育時(shí)程等關(guān)鍵問題仍未解決，依然存在嚴(yán)重的技術(shù)壁壘。

近日，*動(dòng)物研究所胡寶洋、李偉、周琪研究組合作，通過在 Primed 狀態(tài)人類胚胎干細(xì)胞中過表達(dá)抗凋亡基因 BCL2 及 BCL2L1，并在小鼠四細(xì)胞發(fā)育時(shí)期進(jìn)行胚胎注射，獲得了 Primed 狀態(tài)人胚胎干細(xì)胞嵌合的人 - 鼠異種嵌合小鼠胚胎，并證明其同時(shí)具有胚內(nèi)、胚外組織的嵌合能力。此項(xiàng)工作將為開展人類胚胎干細(xì)胞異種嵌合研究，并zui終獲得能夠的人類qi官提供新的方法和思路。

該研究首先將 Primed 狀態(tài)的人類胚胎干細(xì)胞過表達(dá) BCL2、BCL2L1 兩個(gè)抗凋亡基因，并將其注射到四細(xì)胞期的小鼠早期胚胎中。研究發(fā)現(xiàn)，過表達(dá) BCL2、BCL2L1 基因的人胚胎干細(xì)胞在小鼠胚胎中的細(xì)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(xiàn)比例。進(jìn)一步研究揭示，人胚胎干細(xì)胞在小鼠體內(nèi)具有三胚層的分化能力，在嵌合體發(fā)育的 E10.5 天分化還可成為功能細(xì)胞，且人干細(xì)胞的嵌合比例可高達(dá) 1%。

值得注意的是，該研究在異種嵌合囊胚的滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞（TE）及后續(xù)分化的胚外組織中檢測(cè)到人胚胎干細(xì)胞的貢獻(xiàn)，證明 Primed 狀態(tài)人胚胎干細(xì)胞具有向胚外組織發(fā)育的能力。上述研究通過提高 Primed 狀態(tài)人胚胎干細(xì)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(xì)胞制備異種嵌合體的研究提供新思路，也為進(jìn)一步研究人類胚胎干細(xì)胞多能性狀態(tài)的調(diào)控機(jī)制提供了指導(dǎo)。

相關(guān)研究成果以 Human embryonic stem cells contribute to embryonic and extraembryonic lineages in mouse embryos through inhibition of apoptosis 為題，在線發(fā)表在 Cell Research 上。研究工作得到*國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和中科院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)的支持。