1.  研究背景

全能干细胞(totipotent stem cell, TSC)是指具有无限分化潜能，能分化成所有组织和器官的干细胞。在人类受精卵形成之初，基因组处于沉默状态，需要依赖卵子携带的母源因子执行细胞功能。而当受精卵分裂至8细胞阶段时，母源因子逐渐降解消除，合子基因组激活。因此，从受精卵到8细胞胚胎过程中的每个细胞都具有全能性，都具有发育成完整个体的可能性。此前，诺贝尔生理学/医学奖得主日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)诱导培养的多能干细胞是类似于受精卵发育 5-6 天的状态

近期，《Nature》期刊在线刊登了应用人多能干细胞向胚胎8细胞状态人工诱导的科研成果。在此研究中，研究人员开发了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法将人多能干细胞诱导成类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞，即8细胞期胚胎样细胞（8细胞样细胞，8-cell embryo-like cell，8CLC），这是迄今为止在体外诱导获得的“最年轻”的人类细胞。与多能干细胞相比，这种细胞可以分化为胎盘组织，并可能发育成为更优质的各类身体组织，有利于未来实现器官的体外再生，为全球数百万需要进行器官移植的患者带来新希望。
 

 

图1 图片来源于Nature官网

 

2. e4CL培养基诱导8CLC全能性干细胞

研究者通过测序技术筛选靶向人类胚胎干细胞(ESC)信号转导和表观遗传学通路的多种小分子化合物，以确定产生8CLC的培养条件。在验证14种化合物的多种组合类型后，研究者建立了利用e4CL培养基建立了两种诱导8CLC的方法：直接诱导法和阶段诱导法。直接诱导法(direct e4CL)是原始多能干细胞在e4CL培养基中直接培养7天，可以激活全能性基因；阶段诱导法(阶段 e4CL)是原始多能干细胞用4CL培养基培养12天（3代），然后用e4CL培养基培养5天,促进了TPRX1、ZSCAN4、ZSCAN5B、DUXA/B和ZNF280A等全能性基因的表达，这些基因在不同的原始培养基中，在PSC细胞中表达量较低。

4CL培养基包含EZH2抑制剂DZNep (3-Deazaneplanocin A)、HDAC抑制剂TSA、MEK抑制剂PD0325901、tankyrase抑制剂IWR1、ROCKI/II抑制剂Y-27632和Human LIF（Leukemia inhibitory factor，白血病抑制因子）；e4CL培养基中TSA和DZNep剂量的增加。

 

图2 8CLC的诱导方法（图片来源于文章PMID: 35314832）

 

3.  8CLC全能性验证

研究者还从分化成滋养层干细胞的能力、人类囊胚形成能力和畸胎瘤分化过程中产生胚外组织细胞的能力等方面系统评估了8CLC的分化潜能，证明其具有胚胎的三胚层和胚外的滋养层发育潜能，即具有全能性。8CLC在功能层面上与人类8细胞期细胞的分化能力契合，是研究人类早期胚胎发育的可靠重要材料，科学家首次真正意义上将人多能干细胞 “转化” 为全能性的胚胎细胞。

 

图3 利用8CLC构建的类囊胚和畸胎瘤展示出8CLC的发育全能性（图片来源于文章PMID: 35314832）

 

4.  e4CL培养基产品推荐

产品名称	产品编号	规格	简介
3-Deazaneplanocin A	53282ES	1 mg/5 mg	EZH2抑制剂
TSA	51406ES	1 mg/5 mg	HDAC抑制剂
PD0325901	53011ES	5 mg/10 mg/50 mg	MEK抑制剂
IWR1	52915ES	5 mg/10 mg/25 mg	tankyrase抑制剂
Y-27632	53006ES	1 mg/5 mg/10 mg	ROCK I/II抑制剂
Y-27632 dihydrochloride	52604ES	5 mg/10 mg/25 mg	ROCK I/II抑制剂
Recombinant Human LIF	92111ES	5 μg/100 μg/500 μg	白血病抑制因子
Ceturegel® Matrix hESC-Qualified，LDEV-Free基质胶（等同于matrigel基质胶）	40190ES08/10	5mL/10mL	干细胞

 

5. 产品特点

❖ 纯度高，98%以上

❖ 经HPLC、质谱、红外、核磁等严格质检，确保产品质量

❖ 仓库多，货期快

❖ 专业技术人员，解决各种售前售后咨询

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