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清华大学医学院那洁课题组报道高效诱导人多能干细胞为造血干细胞和巨噬细胞的新方法 时间:2018-08-03 16:04:45.0

2018年7月27日,清华大学医学院那洁课题组于《Stem Cell Research and Therapy》在线发表题为“Biphasic modulation of insulin signaling enables highly efficient hematopoietic differentiation from human pluripotent stem cells”的研究论文。该论文建立了高效诱导人类造血前体细胞的分化平台,揭示了胰岛素在调控造血分化过程中的双向作用,为大规模体外分化扩增人类造血前体细胞提供了新方法。


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人多能干细胞分化的造血前体细胞在模拟人类血液系统发育、制备各类型免疫细胞、治疗血液疾病等方面具有广阔前景。然而,体外大规模稳定、简单、高效诱导人类多能干细胞向造血前体细胞分化的方法一直难以实现。传统的用拟胚体分化法和基质细胞共培养法等存在分化效率低、耗时长、异质性及引入动物源成分等问题,不利于临床应用。


在本文中,研究者建立了新颖的单层细胞法体外诱导分化平台,分化效率达到40-50%,由1个多能干细胞起始,8天后可收获大于1000个的造血前体/祖细胞。 该分化体系不需要血清,培养液化学成分确定、诱导方法廉价,有利于作为临床级别的干细胞分化培养体系。


该项研究还发现胰岛素在调控造血分化过程中的双向调控作用:胰岛素对心血管中胚层分化有抑制作用;但是形成生血内皮,和造血前体细胞和祖细胞(HSPC)所必须。进一步研究发现Insulin通过mTOR信号通路来阶段性调控造血细胞的产生。利用这些造血祖细胞(HSPC),研究人员进一步分化出了大量巨噬细胞,并证明其能够吞噬人类病原体细菌、真菌,并可被ZIKA等病毒感染,为研究病原体与人类巨噬细胞的相互作用提供了细胞模型。


清华大学医学院那洁研究员为该论文通讯作者,清华大学医学院博士生段福宇为本文第一作者。本课题与浙江大学郭伟教授、台湾中国医科大学张家宁医生,清华大学免疫学研究所胡小玉教授合作完成。清华大学医学院林欣实验室,张林琦实验室和Babak Javid实验室在实验材料及细胞实验上给予很大帮助。本研究由国家干细胞及转化研究重点专项,自然科学基金委、清华-北京大学联合生命科学中心等提供经费支持。




论文链接:

https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-018-0934-x



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