非人灵长类干细胞体内发育潜能

Human embryonic stem cells are derived from the inner cell mass of early blastocysts, and can differentiate all cell types of the body, and have broad application prospects in therapy. Diploid chimeric experiment is the classical method to identify embryonic stem cells developmental potential. Untill now, duing to the ethical and experimental factors, human stem cells in vivo development capacity can not finally be verified. This study is based on our improved diploid chimeric operation, efficient and stable primate platform, to carry on chimeric experiment of monkey embryonic stem cells derived from culture conditions optimized. Monkey is highly homologous to the human in evolution and genetic level. Furthermore, monkey stem cell and human stem cells is similar and comparable in culture conditions and gene expression. Using monkey chimeric experiments to indentify nonhuman primates stem cells developmental potential in vivo will promote the human stem cell therapy progress in clinical application.

人胚胎干细胞来源于早期囊胚的内细胞团，可以定向分化形成机体的各种细胞，因此干细胞治疗具有广阔的应用前景。二倍体嵌合实验是鉴定干细胞体内发育潜能的经典方法，但是到目前为止，受制于社会伦理和实验条件等因素制约，人胚胎干细胞的体内发育能力一直没有得到验证。在本研究中，主要基于改进的猴子嵌合实验操作，高效稳定的灵长类动物的平台，对优化建系和培养条件下获得的猴子干细胞，进行二倍体嵌合实验，对非人灵长类干细胞体内的最终分化潜能进行检测。灵长类动物在进化，遗传水平与人类高度同源，猴子干细胞与人类干细胞在培养与基因表达具有高度的相似和可比性，猴子干细胞的嵌合实验将会在很大程度推动人类干细胞治疗向临床的推广和应用。

非人灵长类动物进化上与人类亲缘关系最近，而且在基因组序列高度同源，在生理，病理表现出与人类许多相似的特征，是研究研究人类疾病和发育的重要模型动物。本实验基于灵长类干细胞发育潜能的研究基础，通过干细胞嵌合能力，灵长类动物模型优势，新型灵长类平台对干细胞治疗进行了不同方式，不同程度的解释和验证。.首先，嵌合器官的获得是干细胞治疗的高级目标，异种嵌合是人类体内器官再造的一个重要途径，猪是一个合适的嵌合受体，我们的实验证实，猴/猪嵌合体可以在新生猪上形成功能性的肝细胞和肾细胞；这些功能细胞可以被分离出来进行进一步的研究和未来的临床应用。而且这项研究的嵌合体比例比之前报道的人/猪嵌合体高10-100倍。证实了灵长类干细胞的体内多发育潜能，为进一步的异种器官再造提供了理论和实验基础。.此外我们基于早期胚胎的基因修饰，建立了“长寿基因sirt6”敲除食蟹猴模型，实验结果显示不同于“此前在啮齿类等动物中看到的一些“加速衰老的症状”，但是可能并不完全是“衰老”的表型，猴子SIRT6在胚胎发育早期的缺失可能更多的是延迟了机体的发育，相应的人类SIRT6基因上的功能突变也会引起胎儿子宫内生长发育迟缓，最终在晚期引起胎儿死亡。这说明了猴子模型具有更好的模拟人类疾病发生的模型，在科学研究中相对其他动物模型更有研究价值。.最后我们利用胚胎体外培养技术，成功的将猴子胚胎体外培养到原肠运动阶段，这一过程成功解析了灵长类早期原肠发生这一重要事件，是生殖医学领域是一项重大的科研突破，为研究灵长类动物的植入后胚胎发育的过程提供了平台，将大大提高我们对灵长类和人类早期胚胎发育的认识及相关疾病的了解，特别是为不良妊娠及胎儿畸形病因的探讨奠定了很好的基础。同时为我们体外研究干细胞嵌合过程分化机制提供了好的研究平台。