近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所國(guó)家家養(yǎng)動(dòng)物種質(zhì)資源庫(kù)聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院,利用無(wú)外源基因殘留的蝙蝠誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞(iPSCs)成功創(chuàng)建了蝙蝠-雞/小鼠/豬嵌合體,為以蝙蝠為實(shí)驗(yàn)材料的長(zhǎng)壽、抗病毒、防御和回聲定位等機(jī)制研究提供優(yōu)質(zhì)的細(xì)胞資源。相關(guān)成果發(fā)表在《細(xì)胞發(fā)現(xiàn)(Cell Discovery)》(IF=33.5)上。
據(jù)余大為研究員介紹,蝙蝠作為第二大哺乳動(dòng)物類群,也是唯一進(jìn)化出真正自主飛行能力的哺乳動(dòng)物,具有長(zhǎng)壽、抗病毒、冬眠和回聲定位等生物學(xué)特性,受到研究者的廣泛關(guān)注。然而,由于蝙蝠生存環(huán)境特殊,不易捕捉,且不具備實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的條件,目前仍缺少研究蝙蝠生物學(xué)的可靠細(xì)胞模型,因此很多關(guān)于蝙蝠的重復(fù)性試驗(yàn)無(wú)法開展。iPSCs可以在體外進(jìn)行自我更新,高質(zhì)量的iPSCs在適當(dāng)?shù)臈l件下還可以分化成不同類型的細(xì)胞及類器官,是細(xì)胞生物學(xué)研究的良好模型。但目前關(guān)于蝙蝠iPSCs的研究相對(duì)較少,已報(bào)道的蝙蝠iPSCs存在外源誘導(dǎo)因子持續(xù)性表達(dá)的問(wèn)題,且缺乏蝙蝠iPSCs體內(nèi)分化能力的相關(guān)檢測(cè)。
針對(duì)上述問(wèn)題,該研究構(gòu)建了一種無(wú)外源基因整合的蝙蝠iPSCs,這些蝙蝠iPSCs在小鼠、豬和雞三種模式動(dòng)物中均表現(xiàn)出較好的體內(nèi)嵌合能力。其中,在蝙蝠/雞異種嵌合體中獲得了高比例的嵌合,提示雞胚可以作為外源干細(xì)胞嵌合能力檢測(cè)的有效受體。無(wú)外源基因整合的蝙蝠iPSCs質(zhì)量更高,不具有譜系分化偏好,避免了嵌合后代的腫瘤形成和死亡的風(fēng)險(xiǎn),且為制備蝙蝠類器官提供了高質(zhì)量的原材料。該細(xì)胞系的建立將為以蝙蝠作為實(shí)驗(yàn)材料的長(zhǎng)壽、抗病毒防御和回聲定位等機(jī)制研究提供優(yōu)質(zhì)的細(xì)胞資源。
團(tuán)隊(duì)開發(fā)的無(wú)外源基因殘留的蝙蝠iPSCs技術(shù)已經(jīng)申報(bào)專利,已建立的蝙蝠iPSCs資源將通過(guò)國(guó)家家養(yǎng)動(dòng)物種質(zhì)資源庫(kù)向相關(guān)科研單位和企業(yè)共享使用。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院秦毓敏博士和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所李崇陽(yáng)博士為本文的共同第一作者。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院吳森教授、杜旭光教授,以及中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所國(guó)家家養(yǎng)動(dòng)物種質(zhì)資源庫(kù)余大為研究員為本文的共同通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等資助和支持。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41421-023-00587-3