科学家揭秘灵长类多能干细胞嵌合障碍

日前，昆明理工大学灵长类转化研究院李天晴团队在《细胞报告》上发表论文，揭示了灵长类动物多能干细胞的嵌合障碍以及胚胎和干细胞作用的机制。

此前的研究证明，如果将猴子传统培养的胚胎干细胞转变成具有小鼠样隆起形态的胚胎干细胞，就能整合到桑椹胚中形成嵌合体胚胎，进而产生嵌合体猴。

尽管证明了利用灵长类胚胎干细胞可以获得嵌合体猴，但还有一个重要的科学难题横在李天晴等学者面前：传统培养的着床后灵长类多能干细胞（pPSCs）能否嵌合到早期胚胎中，产生嵌合体动物呢？

研究发现，将pPSCs注射到早期胚胎中，注射的干细胞因为发生凋亡，在24小时内就很快被胚胎清除。

为了抑制凋亡，研究人员筛选出同时适合干细胞存活和胚胎发育的新型培养基，然后将注射干细胞后的胚胎放在这种培养基中，干细胞的凋亡基因表达被显著抑制，干细胞在猴子胚胎中的存活率得到了显著提高。他们不仅将pPSCs的胚胎嵌合效率从0%提高到59.8%，还最终得到了足月顺产的嵌合体猴。

“多能干细胞主要分为原始态和始发态。人们过去猜测是否只有原始态的灵长类干细胞具有嵌合能力。”李天晴说，“我们的成果证明，制约灵长类多能干细胞嵌合的，主要是细胞凋亡，而不是细胞的原始态以及与胚胎细胞发育的同步性。而且，这种细胞凋亡，是可以通过技术手段抑制的。”

该研究不仅提供了一种理解灵长类干细胞多能性的方法，而且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。