7月3日,IT之家报道,科技日报讯,昆明理工大学灵长类转化医学研究院在干细胞研究方面实现了突破性成果。该研究院的牛昱宇、代绍兴、季维智研究团队,首次采用胚胎分割技术,成功从一只灵长类胚胎中培育出健康成活的猴子,并且还获得了与原始胚胎遗传背景完全一致的干细胞。此外,该团队实现了突破性进展,首次成功获取了遗传背景完全相同的灵长类胚胎干细胞、诱导多能干细胞以及通过体细胞核移植技术获得的胚胎干细胞。这些重要成果已在国际权威学术期刊《自然・通讯》上发表。
IT之家报道,传统干细胞疗法在临床应用上遭遇了免疫排斥和伦理方面的挑战,而遗传上匹配的胚胎干细胞在再生医学领域显得尤为关键。在胚胎受精之后,最初的细胞分裂会形成两个细胞,接着这些细胞继续分裂,逐步发展成四个细胞,进而进入四细胞期、八细胞期等阶段。研究团队借鉴了自然同卵双胞胎的生成机制,对胚胎分割技术进行了改进,在胚胎发育至4细胞阶段和8细胞阶段时实施分割。特别是,在8细胞阶段采用3:5的分割方案,其效率尤为显著,即通过移植5/8的胚胎细胞,剩余的3/8胚胎细胞则被用于构建干细胞库。借助这项技术,研究团队从23个分割的胚胎中培育出了两只健康的猴子,并获得了自体干细胞;此外,还有一个案例在孕中期流产之前,成功建立了细胞系。
之后,研究人员成功从一只猴子体内提取了与遗传相匹配的诱导多能干细胞以及通过体细胞核移植得到的胚胎干细胞。通过单细胞转录组分析,他们发现,与诱导多能干细胞和体细胞核移植胚胎干细胞相比,自体胚胎干细胞的细胞异质性较低,转录过程中的噪音更少,且与基因组稳定性相关的基因表达更为突出。在饲养层培养的环境下,多能干细胞显示出更明显的分化倾向,与此同时,自体胚胎干细胞以及通过体细胞核移植得到的胚胎干细胞在特性上与自然胚胎干细胞更为相似;在没有饲养层培养的情况下,这三种细胞的异质性普遍有所减少。从伦理和技术角度来考量,自体胚胎干细胞无需经历重编程或核移植过程互助县树人高级中学,它既保留了胚胎干细胞的特性,又具备了操作上的便利性。此外,该团队在人类辅助生殖胚胎研究领域取得了突破,成功分离出不同来源的胚胎干细胞,并显示出其临床应用转化的巨大潜力。
截至目前,三只猴子均健在,它们的年龄分别是1岁、2岁和5岁,它们的生长发育状况与同龄的正常猴子并无差异。该研究不仅开辟了通过胚胎分割培育自体多能干细胞的新途径,而且还为衡量不同干细胞类型在体内功能上的区别提供了理想的实验模型,同时为攻克干细胞治疗中免疫排斥的难题提供了新的解决思路,并且为器官修复、疾病治疗等再生医学领域的应用打下了坚实的基础。这项相关技术已经成功申请了专利。