Yang JY、Liu Y、Yu P、Lu Y、Hutcheson JM、Lau VW、Li X、Dove CR、Stice SL、West FD
背景: ブタの体細胞を人工多能性幹細胞 (iPSC) に再プログラム化する技術は、基礎生物学、疾患モデル開発、異種移植の分野で有望な応用が期待されています。マウスでは、胚性幹細胞 (ESC) 技術がこの分野に革命をもたらし、遺伝子ターゲティング、複雑なスクリーニング戦略、関心のある固有の特性を示す動物の作成を可能にしました。ブタにおける人工多能性幹細胞技術を利用した最近のブレークスルーにより、生殖系列キメラコンピテントマウス ESC に似たブタ多能性幹細胞を生産することが可能になりました。ただし、piPSC 増殖のための最適な培養システムはまだ開発されていません。ほとんどの報告では、汚染源となる可能性のある異種製品やフィーダー層を使用する未定義のシステムで piPSC が維持されています。方法: 本研究では、豚線維芽細胞から 6 つの再プログラミング遺伝子 (POU5F1、SOX2、NANOG、LIN28、KLF4、C-MYC) を過剰発現させることにより、豚 iPSC (piPSC) の新株を生成しました。これらの新株は、確立されたマウス 2i+LIF システム、ヒト mTeSR1 システム、およびさまざまなフィーダー調整培地システムで、マトリゲル基質上で維持できるかどうかがテストされました。piPSC の分析と識別は、免疫細胞化学、フローサイトメトリーを使用し、胚様体形成と分化を調べることによって実施しました。結果: 新しく生成された piPSC は、iPSC と一致する形態学的特徴、免疫反応性、および内因性多能性ネットワークの再活性化を示しました。フィーダーで培養された細胞と同様に、フィーダーフリーの 7 つの条件下で維持された piPSC は、POU5F1 および NANOG、SSEA-1、SSEA-4、および TRA1-81 を発現しました。しかし、フローサイトメトリーにより、ノックアウト血清補充と塩基性線維芽細胞増殖因子 (FGF2) を含むフィーダー調整培地で培養された piPSC は、2i+LIF または mTeSR1 システムで培養された細胞よりも SSEA1 および SSEA4 の発現レベルが有意に高いことが示されました。結論: これらの知見は、piPSC が血清やフィーダーとの直接接触なしに定義されたシステムで維持できることを示しており、農業と生物医学の両方の分野での潜在的な用途が拡大しています。