北京大學鄧宏魁等首次將擴展多能幹細胞誘導為功能性的肝臟細胞

人類多能幹細胞具有巨大的潛力,可用於再生醫學,因為它們可以通過定向分化產生不同類型的功能細胞。

然而,由於多種因素,包括多能性的異質性,常規人類多能幹細胞的應用受到限制。最近,研究人員建立了一種新型多能幹細胞,稱為擴展多能幹(EPS)細胞,具有胚胎和胚外發育潛能。與已知的多能幹細胞類型相比,這些細胞具有出色的分化潛能。此外,EPS細胞可以通過單細胞傳代以高增殖率長期擴增。EPS細胞的這些獨特功能使其在生物醫學應用中很有價值,例如基因靶向和動物模型生成。特別是,將人類EPS細胞應用於定向分化是有希望的,但尚未進行探索。

2020年3月9日,北京大學鄧宏魁等團隊在Cell Research 在線發表題為“Generation of human hepatocytes from extended pluripotent stem cells”的研究論文,該研究證明了人類EPS細胞可以有效地分化為功能性肝細胞(EPS-Heps ),方法是在肝分化之前添加一個預處理步驟。重要的是,與衍生自常規人多能幹細胞的肝細胞相比,EPS-Heps在轉錄上更類似於原代人肝細胞。該研究結果突出了EPS細胞產生功能性細胞的巨大應用潛力,這可能是將來在體外產生所需細胞類型的更好的細胞來源。


北京大學鄧宏魁等首次將擴展多能幹細胞誘導為功能性的肝臟細胞


人類多能幹細胞具有巨大的潛力,可用於再生醫學,因為它們可以通過定向分化產生不同類型的功能細胞。然而,由於多種因素,包括多能性的異質性,常規人類多能幹細胞的應用受到限制。為了克服這些問題,近年來人們進行了廣泛的努力,包括優化常規人多能幹細胞的培養條件並發現了新的人多能細胞類型,例如人類幼稚多能幹細胞系。


北京大學鄧宏魁等首次將擴展多能幹細胞誘導為功能性的肝臟細胞

從EPS細胞生成功能性人肝細胞


最近,研究人員建立了一種新型多能幹細胞,稱為擴展多能幹(EPS)細胞,具有胚胎和胚外發育潛能。與已知的多能幹細胞類型相比,這些細胞具有出色的分化潛能。此外,EPS細胞可以通過單細胞傳代以高增殖率長期擴增。EPS細胞的這些獨特功能使其在生物醫學應用中很有價值,例如基因靶向和動物模型生成。特別是,將人類EPS細胞應用於定向分化是有希望的,但尚未進行探索。


在這項研究中,研究人員試圖通過從這些細胞中產生人類肝細胞,來探索人類EPS細胞定向分化。該研究證明了人類EPS細胞可以有效地分化為功能性肝細胞(EPS-Heps ),方法是在肝分化之前添加一個預處理步驟。重要的是,與衍生自常規人多能幹細胞的肝細胞相比,EPS-Heps在轉錄上更類似於原代人肝細胞。


北京大學鄧宏魁等首次將擴展多能幹細胞誘導為功能性的肝臟細胞

從EPS細胞生成功能性人肝細胞


總而言之,該研究建立了分化操作流程以從EPS細胞有效生成功能性肝細胞,證明了將EPS細胞應用於定向分化的可行性。重要的是,與傳統人類多能幹細胞產生的肝細胞相比,EPS-Heps的GRN與人類原代肝細胞的GRN高度相似。值得注意的是,功能性EPS-Heps的成功誘導取決於在S1處對EPS細胞的預處理,該過程可在植入後的早期將這些細胞轉變為與人類上皮細胞共享分子特徵的狀態。

該研究結果突出了EPS細胞產生功能性細胞的巨大應用潛力,這可能是將來在體外產生所需細胞類型的更好的細胞來源。


參考消息:

https://www.nature.com/articles/s41422-020-0293-x


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