科学家揭秘灵长类多能干细胞嵌合障碍

(记者李晨阳)11月27日，昆明理工大学灵长类动物转化研究所的李天庆团队在《细胞报告》上发表了一篇论文，揭示了灵长类多能干细胞的嵌合紊乱以及胚胎和干细胞的作用机制。

先前的研究已经证明，如果将传统培养的猴胚胎干细胞转化为具有小鼠样突起的胚胎干细胞，它们可以整合到桑椹胚中形成嵌合体胚胎，从而产生嵌合体猴。

虽然已经证明可以通过使用灵长类动物胚胎干细胞获得嵌合猴，但是另一个重要的科学问题存在于学者们面前，例如李天庆:传统的植入后培养的灵长类多能干细胞(pPSCs)可以嵌入到早期胚胎中以产生嵌合动物吗？

研究发现，当将pPSCs注射到早期胚胎中时，由于细胞凋亡，注射的干细胞在24小时内被胚胎快速移除。

为了抑制细胞凋亡，研究人员筛选出一种既适合干细胞存活又适合胚胎发育的新培养基，然后将注射了干细胞的胚胎置于该培养基中。干细胞凋亡基因的表达显著受到抑制，干细胞在猴胚胎中的存活率显著提高。它们不仅将嵌合体细胞的胚胎嵌合效率从0%提高到59.8%，而且最终获得了自然分娩的足月嵌合体猴。

“多能干细胞主要分为原始状态和初始状态。人们过去常常猜测是否只有原始的灵长类干细胞具有嵌合能力。李天庆在接受《中国科学》采访时表示，“我们的研究结果证明，限制灵长类多能干细胞嵌合的主要是细胞凋亡，而不是细胞的原始状态以及与胚胎细胞发育的同步性。此外，这种细胞凋亡可以通过技术手段加以抑制。”

该研究不仅为了解灵长类干细胞的多能性提供了一种方法，也为干细胞的基础发育生物学研究和再生医学研究奠定了重要基础。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.11.001

中国科学新闻(2018-11-28，第一版集锦)