小鼠新型全能干细胞问世新型干细胞：(EPSCs）刘澎涛博士最新Nature文章

由最初期胚胎育成小鼠新型全能干细胞问世

英国研究团队在近日《自然》杂志上撰文指出，他们借助一种全新方法，利用小鼠发育最初期的4—8个细胞胚胎，培育出了一种全能干细胞系——扩展潜能干细胞(EPSCs)。新细胞不仅能发育成任何类型的细胞，且发育潜力超过胚胎干细胞等，对人类的再生医学意义重大，有望为研究治疗流产和发育紊乱问题开辟新方向。

目前得到的胚胎干细胞和诱导多能干细胞只能发育成某些特定的细胞谱系。为了发现新型干细胞用于再生医学等领域，剑桥大学韦尔科姆基金会桑格研究所刘澎涛博士领导的团队，发明了一种从发育最初阶段开始培育干细胞的新方法。在此阶段，受精卵仅分化成4个或8个细胞，这些细胞保持某些全能性；而胚胎干细胞则是在受精卵发育成大约100个细胞的胚囊阶段时提取的，因此他们认为，发育最初期的细胞应该比胚胎干细胞编程更少。

研究人员在一个特殊的发育环境(抑制关键的发育信号和通路)中，对这些发育最初期细胞进行培育。结果发现，新细胞保持了发育最初期细胞的特征。他们还对小鼠的胚胎干细胞和诱导多能干细胞重新编程，制造出EPSCs。

刘澎涛在接受科技日报记者采访时说：“从理论上来说，发育最初期的细胞就像一张白纸，发育潜力最大。研究表明，EPSCs的确保留了4—8个细胞胚胎的分子特性，能发育成任何类型的细胞。此外，EPSCs能在体外直接产生从胚囊中培养产生的全部3种干细胞，后者对研究人类的正常发育及疾病非常有用。”

至于EPSCs的作用，刘澎涛解释称，首先，它们可在体外无限扩增，提供了在体外研究最早期胚胎发育的材料；其次，原理可能适用于人类细胞，有助于我们理解人的早期发育，进一步促进再生医学的发展；第三，EPSCs对研究胎盘生物学和一些人类疾病也有直接帮助。(记者刘霞)

刘澎涛博士最新Nature文章：首次发现一类新型干细胞

一组研究人员第一次在小鼠中生成了一类新型干细胞：Expanded Potential Stem Cells (EPSCs），这类细胞比目前的干细胞系具有更大的扩增潜力，它们具有发育胚胎中第一细胞的特征，并且可以发育成任何类型的细胞。这项研究研发出的新技术可以帮助人类和其他哺乳动物生成此类相似的干细胞系，比如目前仍然无法获取胚胎干细胞系的猪或母牛，同时研究人员也认为这项研究将会影响人类再生医学，帮助理解流产和发育障碍。

这一研究成果公布在10月11日的Nature杂志上，文章的通讯作者为Sanger研究院的刘澎涛（Pentao Liu）博士，刘博士早年毕业于河南师范大学，1998年博士毕业于美国贝勒医学院，2003年加盟英国威康信托基金会桑格研究所研究员，2010年晋升为资深研究员和课题组长。2005年至今担任过包括辉瑞在内多家生物医药公司之科学顾问，擅长化学基因组研究，先后发表学术论文70多篇。

干细胞具有发展成其他细胞类型的能力，现有的干细胞系已经广泛应用于研究个体发育，疾病和治疗等方面。然而，目前可用的两种类型的干细胞系——胚胎干细胞（ES）和诱导多能干细胞（iPS）具有一定的局限性，比如它们无法形成每种类型的细胞，这是因为它们已被排除在某些细胞谱系之外了。

在最新这篇文章中，为了发现可以用于研究和再生医学的新型干细胞，研究人员创建了一种从发育最早阶段开始培养细胞的方式：当受精卵还只分裂为4或8个细胞时期，此时的细胞被认为仍保留了一些全能性，能生成所有的细胞类型。研究人员假设，这些细胞应该比ES细胞更少进入进程，后者一般是在分裂大约百个细胞发育阶段分离获取的，也就是被称为囊胚的阶段。这些早期的细胞是在特殊的生长条件下生长出来的，抑制了关键的发育信号和途径。

研究人员发现他们的新培养细胞保留了最早细胞所需的发育特征，将其命名为扩增潜能干细胞（EPSCs，生物通译）。而且重要的是，他们还能够在新的条件下重新编程小鼠ES细胞和iPS细胞，并从这些细胞中生成EPSCs，将发育时钟拨回最早的细胞类型阶段。

刘澎涛博士说，“最早的细胞就像一张空白的纸，理论上说应该具有最大的发育潜力，这是第一次实现这些最早小鼠细胞稳定的干细胞系，我们观察到它们确实保持了4-8细胞胚胎的分子特征，可以发育成任何细胞类型“。

当受精卵发育成囊胚时，它生成了能形成胚胎的细胞（也就是ES细胞的来源），以及将发育成胎盘或卵黄囊的另外两种类型的细胞。从囊胚中的这三种细胞类型中可以构建出三种不同类型的干细胞（包括ES细胞）。但EPSCs是能够产生所有三种类型胚泡干细胞的第一种干细胞，因此具有更大的发育潜力。

文章的第一作者，Jian Yang博士说：“EPSCs提供了一个在分子水平上详细研究早期胚胎细胞的平台，可以帮助了解发育进程，这不仅是在小鼠中，而且未来最终将会应用到人体中。这种新方法对于研究发育，更有效地产生功能性人类细胞，以及研究诸如先兆子痫和流产之类的怀孕问题的治疗方法具有非常重要的意义。”

文章的另外一位作者，斯坦福大学的Hiro Nakauchi教授说：“这是一个非常棒的成果，研究人员通过分析最早期的细胞，构建出可以形成胚胎和全胚胎的干细胞系。这种研究衍生出的方法和新观点将有助于建立其他哺乳动物（除小鼠以外）类似的干细胞培养物，包括目前无法获取ES或iPS细胞系的物种。这一发现也对人类再生医学具有重要的影响，促进了发育潜力研究。下一步的研究非常重要，未来我们将能更深入的探索这些细胞的潜力。”

（生物通：万纹）

原文标题：

Establishment of mouse expanded potential stem cells