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周家喜教授研究团队在Stem Cell Reports发表人多能干细胞向间充质干细胞定向分化新成果

  2018年7月19日,最新一期国际干细胞研究协会(ISSCR)会刊Stem Cell Reports在线发表了中国医学科学院血液病医院实验血液学国家重点实验室周家喜教授团队关于MSX2基因调控人多能干细胞向间充质干细胞分化的最新研究成果。

  周家喜教授团队在以前的研究中曾报道了MSX2通过与SOX2相互拮抗在调控人多能干细胞早期胚层分化中发挥重要作用(Wu Q, et al. Cell Research, 2015)。本研究中,则进一步发现MSX2是一种诱导人多能干细胞分化的核心编程因子(Master Programming Factor)。MSX2单因子的表达即可快速起始人多能干细胞向间质细胞分化。在化学小分子的辅助作用下,7天内就可以诱导人多能干细胞分化产生分子特征及功能与成体骨髓来源间充质干细胞高度类似的间充质干细胞,分化所需时程及获得细胞群的纯度均显著优于此前发表的策略。此外,转录组测序及功能研究证实神经嵴细胞(neural crest cells)是人多能干细胞向间充质干细胞分化的中间态细胞。机理研究则揭示MSX2主要通过调控TWIST1及PRAME发挥作用。 PRAME可作为MSX2下游的靶基因,此前无任何相关报道。

  人多能干细胞来源的间充质干细胞克服了成体间充质干细胞存在的长期增殖能力差、易于衰老、批次差异大及病原感染风险等问题,是间充质干细胞的重要潜在来源。然而,目前人多能干细胞向间充质干细胞分化面临着诱导分化时间过长、分化路径不清等问题,这些问题的存在进一步导致了对间充质细胞分化的调控机制知之甚少。本研究建立的分化策略为解决上述问题提供了可能,人多能干细胞易于进行基因编辑的特点将大大促进对间充质干细胞功能的研究。本研究同时对人间充质干细胞产生的调控机制进行了动态的解析,为实现体外间质干细胞的规模化生产和应用提供了有益的启示。周家喜教授研究团队博士生张磊升及王洪涛助理研究员为文章的共同第一作者。

 

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