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扩展多能干细胞（EPS）在生成合成胚胎、定向分化和疾病建模方面显示出巨大的应用潜力。然而，由于缺乏无异种培养条件，大大限制了它们的应用。
2021年5月14日，来自北京大学邓宏魁、白云、Xujun等研究团队在Nature Communications上在线发表了题为“Chemically defined and xeno-free culturecondition for human extended pluripotent stem cells”的研究论文，报告了一种化学定义的无异种培养系统，用于在体外培养和衍生人类EPS细胞。
多能干细胞（PSCs）可以从胚胎和体细胞中产生，这对研究发育生物学、疾病建模和再生应用是非常宝贵的。然而，传统的PSCs很少对体内滋养层衍生的细胞系作出贡献。通过建立能在体内产生胚胎和胚胎外系的干细胞，这一限制已经被克服。这些干细胞被指定为扩展多能干（EPS）细胞或扩展潜能干（EPS）细胞，为研究发育潜能的调节提供了新的工具。
除了扩大的发育潜能外，EPS细胞还具有卓越的嵌合能力和生殖能力。单个小鼠EPS细胞可以通过四倍体互补产生单个EPS细胞衍生的小鼠，这已被应用于直接产生基因靶向的小鼠模型。除了小鼠的EPS细胞，人的EPS（hEPS）细胞在小鼠概念体中显示出种间嵌合的能力。
值得注意的是，最近EPS细胞的应用允许在体外产生类似囊胚的结构，这为探索体外早期胚胎发生提供了宝贵的平台。这些研究强调了EPS细胞在基础和转化研究中的应用优势。
最近，已经证明hEPS细胞可以通过定向分化产生功能性人类肝细胞。值得注意的是，CellNet分析显示，他们的基因调控网络与原生人类肝细胞高度相似，并与传统人类PSCs的肝细胞的调控网络相媲美。在方法上，分步方案包括将hEPS细胞预处理成初生多能体样状态，然后再进行传统人类PSCs的肝脏分化方案。
原则上，这种策略可以通过简单地调整传统人类造血干细胞的分化方案，普遍应用于从hEPS细胞生成其他系别。在这方面，hEPS细胞在生成广泛的功能性细胞类型用于治疗方面是很有前途的。然而，PSC衍生的细胞类型的治疗转化需要对PSC进行无异种培养，这一点仍未得到探索。
在这项研究中，在系统地优化了原有的LCDM条件后，建立了一个化学定义和无异种培养系统，可以支持体外衍生和长期稳定繁殖的hEPS细胞。无异种的人类EPS细胞可以在体外长期稳定地维持，并保留其胚胎和胚胎外的发育潜力。此外，无异种培养系统还允许通过重编程从人类成纤维细胞中有效地衍生出人类EPS细胞。
总之，该研究对未来人类EPS细胞在生物医学中的应用有广泛的用途。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-23320-8#author-information
来源：iNature
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3MTE3MjUyOA==&mid=2247527316&idx=7&sn=b12ed17b618f7e6ebe98e73ffd672f1d
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