hiPSC多能标志物的表达水平与谱系特异性分化潜能的相关性研究

摘要

目的 研究人诱导型多能干细胞(hiPSC)不同多能标志物的相对表达水平与其心肌、神经分化潜能的相关性,为hiPSC作为种子细胞在心脏、神经再生医学研究中的应用提供实验指导.方法 以人类胚胎干细胞(hESC)系h1ESC作为对照,通过实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测2株hiPSC细胞系多能性基因的表达水平;随后,分别利用心肌分化培养基与神经分化培养基对其进行诱导分化.在心肌分化中,通过比较搏动区域数量与面积以及心肌标志物的表达水平,鉴定不同hiPSC的心肌分化潜能;在神经分化中,通过比较早期花结样细胞团的数量与神经标志物的表达水平,鉴定不同hiPSC的神经分化潜能.最后,通过比对hiPSC多能标志物的表达水平高低与谱系分化潜能高低的对应关系,揭示两者的潜在相关性.结果 RT-qPCR结果显示,两株hiPSC相比,hiPSC-0100细胞系中SOX2表达显著较高、NANOG显著较低,hiPSC-WTB细胞系SOX2表达显著较低、NANOG显著较高(P＜0.05).在分化潜能上,形态学与RT-qPCR检测共同显示,hiPSC-0100表现相对较低的心肌分化潜能、较高的神经分化潜能,hiPSC-WTB表现较高的心肌分化潜能、较低的神经分化潜能(P＜0.05).结论 高表达SOX2、低表达NANOG的hiPSC细胞系倾向于具有较高的神经分化潜能;高表达NANOG、低表达SOX2的hiPSC细胞系倾向于具有较高的心肌分化潜能.