在一項新的研究中,來自中國科學院等研究機構的研究人員在世界上首次宣布發現了一種無轉基因、快速和可控的方法,將人類多能性干細胞轉化為真正的8細胞階段全能性胚胎樣細胞(8-cell totipotent embryo-like cell),這就為器官再生和合成生物學的進步鋪平了道路。相關研究結果于2022年3月21日在線發表在Nature期刊上,論文標題為“Rolling back of human pluripotent stem cells to an 8-cell embryo-like stage”。

這些作者利用華大基因研究院的先進單細胞測序技術來協助將人類多能性干細胞---早期胚胎細胞的“成體”版本---轉化為一種更“年幼的”細胞版本,即8細胞階段全能性胚胎樣細胞。這些8細胞階段全能性胚胎樣細胞重現了人類合子基因組的激活,并保留所有具有發育潛力的細胞譜系。
這些8細胞階段全能性胚胎樣細胞將來可能能夠用于再生醫學,以使已經生病的人類器官再生,減少世界對器官捐贈的依賴。它們還可以用來產生人工囊胚或類囊胚。此外,它們將有助于研究人類胚胎發育,幫助治療與發育有關的早期疾病,還能防止懷孕失敗。
雖然這種將多能性干細胞轉化為囊胚內的內細胞團樣細胞(inner cell mass-like cell)的技術已經存在了一段時間,但是這項研究是科學家們首次建立了讓多能性干細胞返回到與8細胞胚胎相匹配的人類發育周期中真正的早期階段的方法,這將有助于擴大對人類早期胚胎發育的了解。最重要的是,這些作者隨后能夠證實經過轉化后產生的8細胞階段全能性胚胎樣細胞能夠在體內產生胎盤細胞---這是世界上第一次做到這一點。
論文共同通訊作者、中國科學院的Miguel A. Esteban教授、Md. Abdul Mazid博士和Li Wenjuan博士說,“這些8細胞階段全能性胚胎樣細胞僅在3次分裂后就能重現受精卵的胚胎狀態。與報道的多能性干細胞相比,這些細胞不僅可以分化成胎盤組織,而且有可能發育成更成熟的器官,這就為全世界數百萬需要器官移植的患者帶來了好消息?!?/p>