中国科学院发布豚鼠干细胞新突破！
中国科学院发布豚鼠干细胞新突破！
2025年1月9日，中国科学院广州生物医药与健康研究院刘晶研究组与广东省人民医院朱平教授合作，在国际知名期刊《干细胞报告》（Stem Cell Reports）上发表了一项重要研究成果。该研究首次成功建立了豚鼠始发态胚胎干细胞系（gpEpiSCs），为生物医学研究提供了新的重要工具。
什么是始发态胚胎干细胞？
始发态胚胎干细胞是一类具有多能性的干细胞，它们来源于早期胚胎，具有分化成体内所有类型细胞的潜力。与传统的胚胎干细胞相比，始发态胚胎干细胞在培养和应用上具有独特的优势。它们能够更稳定地维持多能性状态，不易自发分化，且在移植后具有更好的组织整合能力。这些特性使得始发态胚胎干细胞在疾病模拟、药物筛选和再生医学等领域具有广泛的应用前景。
豚鼠：更接近人类的实验模型
豚鼠（Cavia porcellus），又称天竺鼠或荷兰猪，是一种源自南美洲安第斯山脉的啮齿类动物。与常见的实验动物小鼠相比，豚鼠在多个方面表现出更接近人类的生物学特性：
- 生殖发育：豚鼠的妊娠期和胎儿发育过程与人类更为相似。
- 器官结构：豚鼠的许多器官结构和功能与人类更为接近，特别是在呼吸系统和免疫系统方面。
- 免疫反应：豚鼠对许多病原体的免疫反应与人类更为相似，使其成为研究人类免疫系统的重要模型。
这些特性使得豚鼠在疾病模拟和生理发育研究中具有独特的优势，特别是在研究人类特定疾病和生理过程时。
研究突破：豚鼠始发态胚胎干细胞系的建立
在这项研究中，科研团队从豚鼠植入后胚胎中成功分离并培养出始发态多能干细胞系（gpEpiSCs）。这些细胞系具有以下重要特征：
- 多能性维持：在优化的培养基中能够稳定传代并保持多能性状态。
- 关键标志物表达：表达OCT4、SOX2和NANOG等关键多能性标志物。
- 畸胎瘤形成能力：能够形成包含三个胚层细胞类型的畸胎瘤，证明其多能性。
- 核型稳定性：细胞核型稳定，无明显染色体异常。
- 信号通路调控：FGF2、ACTIVIN A和WNT信号通路在维持多能性和抑制分化中起关键作用。
通过对转录组和表观遗传组的测序分析，研究团队发现gpEpiSCs不仅与人类和啮齿动物的始发态多能干细胞高度相似，还表现出独特的基因表达谱。这些发现为进一步研究物种特异性的多能机制提供了新的见解。
未来展望：推动生物医学研究新发展
这项研究的突破性意义在于为生物医学研究提供了一个新的重要工具。gpEpiSCs的建立不仅能够拓展豚鼠在医学模型上的应用范围，还有望在以下几个方面带来重要进展：
- 疾病模拟研究：利用豚鼠与人类更为相似的生物学特性，建立更准确的疾病模型，特别是在免疫学、呼吸系统疾病和发育生物学领域。
- 药物筛选与毒性测试：提供更接近人体反应的实验平台，提高药物研发效率和安全性。
- 再生医学研究：探索干细胞在组织修复和再生医学中的应用潜力。
这一研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等多个项目的资助，体现了国家对生物医学基础研究的高度重视。随着研究的深入，豚鼠始发态胚胎干细胞有望在未来的生物医学研究中发挥越来越重要的作用，为人类健康事业做出更大贡献。