2024年9月20日，中国科学院广州生物医药与健康研究院刘晶研究组与成都大熊猫繁育研究基地合作，在Science advances期刊在线发表了题为“Generation and Characterization of Giant Panda Induced Pluripotent Stem Cells”的最新研究成果。该研究利用重编程技术成功建立了大熊猫成纤维细胞来源的诱导多能干细胞系（iPSCs），并从多维度揭示了大熊猫iPSC独特的细胞特征，进一步讨论了大熊猫iPSCs在物种保护和疾病治疗中潜在应用价值。
大熊猫作为中国特有珍稀的国宝级动物，一直以来都受到全球的高度关注。因为数量稀少，繁殖困难等原因，其种群保护和扩大一直是国家关注的重点。为了更好地保护大熊猫，科学家们在努力探索新的方法和技术。
在此项研究中，研究团队经过多年的努力和积累，成功将大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞。这些大熊猫iPSCs不仅能在体外培养条件下稳定增殖传代，还能在体内和体外分化条件下，产生三个胚层各种不同类型的细胞，展现出很好发育潜能。研究团队进一步对大熊猫iPSCs的转录组、表观遗传组进行了测序和解析，结果显示大熊猫iPSCs具有经典始发态干细胞的基本特征，同时具有与其他物种不同的特异基因表达模式。研究团队对大熊猫iPSCs体外维持条件进行了研究，开发了大熊猫iPSCs维持特异性培养条件，并部分揭示了大熊猫始发态干细胞多能性维持的信号调控网络。
此次大熊猫多能干细胞研究的突破性进展，不仅丰富了人类对大熊猫干细胞生物学特性的认识，也为未来大熊猫疾病治疗、大熊猫的繁育及扩群提供了新的技术途径。首先，通过将诱导多能干细胞分化为特定的功能性细胞类型，可以用于治疗大熊猫的一些遗传疾病和损伤。其次，可以利用大熊猫iPSC细胞进一步在体外获取全能干细胞、原始态多能干细胞、原始生殖细胞和生殖细胞甚至类囊胚等，为大熊猫的繁育提供重要的“种子细胞”来源。此外，大熊猫诱导多能干细胞技术还有助于大熊猫遗传资源的存储和保藏，为未来大熊猫保护和扩群工作提供技术支撑。
论文通讯作者是中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员刘晶、助理研究员王鲁勤和成都大熊猫繁育研究基地研究员侯蓉。成都大熊猫繁育研究基地刘玉良研究员、中国科学院广州生物医药与健康研究院博士研究生张世豪为该文的共同第一作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家林业和草原局等项目的资助。
大熊猫诱导多能干细胞研究模式图
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