[发明专利]小鼠上胚层干细胞向新型多能干细胞转化的培养方法

说明书

本发明提供了一种用于提高分离的多潜能细胞发育潜能的无血清培养液，所述培养液包含基础培养液和用于提高细胞发育潜能的促进剂。本发明还提供了一种通过所述培养液，从上胚层干细胞制备新型多能干细胞的方法。本发明提供的新型多能干细胞的细胞潜能高，增殖速度快，能够稳定多次传代。

技术领域

本发明涉及细胞培养领域。具体地，本发明涉及一种小鼠上胚层干细胞向新型多能干细胞转化的培养方法。

背景技术

小鼠多能干细胞(pluripotent stem cells，PSCs)的类型主要包括：小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)、滋养层干细胞(trophoblast stem cells，TSCs)和小鼠上胚层干细胞(epiblast stem cells，EpiSCs)等。

小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)是从植入前小鼠囊胚内细胞团(inner cell mass，ICM)中分离获得，保留ICM的一些分子特性被视为一种ICM-like状态，称为多能状态，具有维持无限自我更新和多向分化的能力。

小鼠上胚层干细胞(epiblast stem cells，EpiSCs)由着床后5.5-8.0天epiblast培养在饲养层细胞中，并添加Activin A，FGF2和KSR的条件下获得，与的小鼠ESCs相比，小鼠EpiSCs保持了另一种多能性状态，被称作Primed多能状态。自2007年首次分离获得小鼠EpiSCs后，小鼠EpiSCs被认为对应于植入后epiblast。小鼠EpiSCs与小鼠ESCs的基因表达水平和表观修饰状态不同，在基因表达水平，小鼠EpiSCs能够表达Oct4、Sox2和Nanog等多能性基因，另外，小鼠EpiSCs保持未分化状态，但分化相关因子表达上调。在表观遗传修饰水平，小鼠EpiSCs与小鼠ESCs相比全基因组DNA甲基化水平和组蛋白H3K27me3水平较高。

虽然小鼠ESCs和小鼠EpiSCs在细胞形态、发育潜能、多能性调控网络等方面存在诸多差异，但二者之间可以通过特定的条件进行转化。在Activin A和FGF2持续存在的情况下，小鼠ESCs可以分化产生小鼠EpiSCs，这一过程伴随着多相分化和细胞不断死亡，经过不断传代获得稳定的小鼠EpiSCs。与这一过程相比，小鼠EpiSCs向小鼠ESCs的转化则较为困难，需要细胞进行重编程和基因组去甲基化过程。

因此，为了研究干细胞多能性维持机制和不同类型多能性细胞之间相互转化的基因调控网络，本领域需要开发一种高效、快速地由小鼠EpiSCs向小鼠ESCs转化的培养方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、快速地将小鼠上胚层干细胞向新型多能干细胞转化的培养方法。

本发明的另一个目的是提供了一种化学成分明确的培养体系，将小鼠EpiSCs细胞系诱导培养为一种新型多能性干细胞系。

在本发明的第一方面，提供了一种用于提高分离的多潜能细胞发育潜能的无血清培养液，所述培养液包含基础培养液和用于提高细胞潜能的促进剂；

其中所述的促进剂包括：

(a)GSK抑制剂；较佳地CHIR99021；

(b)Wnt抑制剂；较佳地XAV939；

(c)MAPK抑制剂；较佳地SB203580；

(d)GPCR抑制剂；较佳地(S)-(+)-马来酸二甲茚定；

(e)白血病抑制因子LIF；和

(f)骨形态发生蛋白4。

在另一优选例中，所述的促进剂包括分化抑制剂(组分a、b、c和d)，还包括生物因子。