生命科學(xué)學(xué)院“省部共建草原家畜生殖調(diào)控與繁育國家重點實驗室”、“蒙古高原動物遺傳資源研究中心”包斯琴教授、李喜和教授研究團(tuán)隊, 2017 年10 月27 日在國際知名科學(xué)雜志 《Cell Research》( 影響因子IF=15.605 ) 上發(fā)表新型干細(xì)胞研究相關(guān)論文: “Derivation of hypermethylated pluripotent embryonic stem cells with high potency”。
該研究首先建立了利用小鼠著床前胚胎誘導(dǎo)一種新型多能干細(xì)胞系A(chǔ)dvanced Stem Cells(ASCs)的特殊技術(shù)流程。從小鼠囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離獲得的胚胎干細(xì)胞Embryonic Stem Cells(ESCs)處于DNA低甲基化狀態(tài),而且其發(fā)育潛能顯示只能貢獻(xiàn)胎兒組織和生殖嵴。另一種從小鼠著床后6.5天的原腸胚分離獲得的類胚層干細(xì)胞(Epiblast Stem Sells, EpiSCs)處于DNA高甲基化狀態(tài),但是EpiSCs不能貢獻(xiàn)嵌合體胚胎發(fā)育。在本研究獲得的ASCs的DNA甲基化水平處于ESCs和EpiSCs之間,然而其發(fā)育潛能明顯比這兩種干細(xì)胞高,單個ASCs細(xì)胞就可以有效形成嵌合體胚胎、進(jìn)入生殖嵴、貢獻(xiàn)卵黃膜和胎盤部分。轉(zhuǎn)錄水平研究顯示,ASCs細(xì)胞同時表達(dá)胚胎干細(xì)胞具有的多能基因(Oct4, Sox2, Nanog, Klf4)和中胚層發(fā)育相關(guān)基因(Eomes, Eras, Tdgf1, Evx1, hand1, Wnt5a)。
圖A: 小鼠新型干細(xì)胞ASCs的多能性拓展研究
ASCs新型干細(xì)胞可以在體外“無限擴(kuò)增”,與其它干細(xì)胞相比具有更廣闊的發(fā)育潛能,為干細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)研究提供了新材料,開辟了干細(xì)胞研究新方向,不僅對于生命科學(xué)基礎(chǔ)研究具有重要的科學(xué)價值,同時對于人類不育不孕、再生醫(yī)學(xué)、疾病模型建立具有潛在的醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景。
圖B:ASCs, ESCs和EpiSCs之間的DNA甲基化狀態(tài)與印記基因表達(dá)水平的比較
本研究內(nèi)蒙古大學(xué)為第一署名單位,包斯琴教授為第一作者、李喜和教授與英國劍橋大學(xué)Azim Surani教授為共同通訊作者??蒲薪?jīng)費來源主要是包斯琴教授主持的內(nèi)蒙古大學(xué)高層次人才引進(jìn)科研啟動項目、國家自然科學(xué)基金項目、李喜和教授主持的內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項經(jīng)費支持。
論文網(wǎng)站:https://www.nature.com/cr/journal/vaop/ncurrent/full/cr2017134a.html