人多能干细胞在体外长期培养过程中经常获得染色体变异，阻碍了它们在再生医学中的广泛应用。 目前关于染色体不稳定的机制所知甚少。在该论文中，研究人员发现正常培养条件下人多能干细胞经常发生有丝分裂错误。如果这些异常分裂的细胞存活，会形成大量的异倍体。幸运的是，与分化细胞相比，人多能干细胞高表达抗凋亡蛋白NOXA。NOXA蛋白的高表达会降低线粒体的凋亡阈值，并快速消除异常分裂的细胞以确保基因组的完整性。此外，NOXA敲除实验证明NOXA缺失会降低人多能干细胞对异常分裂诱发凋亡的敏感性并允许细胞存活。在体外培养过程中，人多能干细胞经常获得20q11.21扩增。 20q11.21区域包含BCL2L1基因，该基因编码抗凋亡蛋白BCL-XL。研究人员进一步发现，与正常细胞相比，BCL-XL高表达的人多能干细胞更容易出现异倍体, 伴有线粒体形态的改变，克隆形成能力大幅增强等特性改变。本研究揭示了抗凋亡突变会影响干细胞的遗传稳定性，因此在干细胞的培养过程中需定期检测抗凋亡相关突变，以避免进一步的基因组变异。另一方面，携带抗凋亡突变的人多能干细胞或可为干细胞癌变研究提供参考。

清华大学医学院那洁副教授与与英国谢菲尔德大学Ivana Barbaric研究员为该论文的共同通讯作者，清华大学医学院博士生张静为本文第一作者。该工作得到清华大学生命学院江鹏实验室的协助。这项工作还得到了澳大利亚WEHI医学研究所David Huang教授的建议。本研究由国家干细胞与转化重点研发计划，国家自然科学基金，英国医学研究理事会以及清华-北京大学生命联合中心等提供经费支持。

◎论文链接：

https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(19)30015-3