中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院潘光錦課題組在人多能干細胞異種嵌合研究中取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以“BMI1 enables interspecies chimerism with human pluripotent stem cells”為題于2018年11月7日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上。  

　　通過(guò)異種嵌合有望在異種動(dòng)物體內獲得從人多能干細胞分化而來(lái)的功能性細胞，包括胰腺細胞、造血干細胞等。通常認為，多能干細胞的所處狀態(tài)包括兩種，naive狀體和primed狀態(tài)；只有naive狀態(tài)的多能干細胞具備胚胎嵌合能力，相比之下primed狀態(tài)的細胞不具備嵌合能力。而實(shí)驗室常規維持培養的人多能干細胞（hPSCs）就被認為處于primed狀態(tài)。 

　　該研究發(fā)現，當將primed hPSCs移植到小鼠囊胚中時(shí)，primed hPSCs會(huì )發(fā)生凋亡；而通過(guò)在primed hPSCs中過(guò)表達BMI1基因可以有效抑制primed hPSCs在小鼠囊胚中的凋亡；并且隨著(zhù)小鼠培養的發(fā)育，分化形成中內外三胚層的細胞，并且同時(shí)有效嵌合進(jìn)入胎盤(pán)中形成滋養外胚層細胞。同樣，過(guò)表達BMI1的primed hPSCs也能在兔和豬的囊胚中產(chǎn)生嵌合。值得注意的是，研究人員發(fā)現BMI1高表達和抗凋亡能力，也是naive hPSCs異種嵌合能力的重要標志。研究人員通過(guò)比較兩種不同方法誘導獲得的naive hPSCs，發(fā)現只有BMI1高表達和具備單克隆存活抗凋亡能力的naive hPSCs，才具備有效的異種嵌合能力。 

　　該研究表明，凋亡是人多能干細胞異種嵌合的重要障礙；而B(niǎo)MI1可以有效克服人多能干細胞在異種胚胎中發(fā)生的凋亡，進(jìn)而促進(jìn)異種嵌合。 

　　該項研究得到了中國科學(xué)院戰略先導專(zhuān)項、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、廣東省科學(xué)技術(shù)計劃等項目的資助。

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　　人源細胞嵌合小鼠胚胎在白光（上圖）和紅色熒光（下圖）下的照片。紅色熒光指示DsRed標記的人源細胞。