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干细胞研究是再生医学研究的先决条件，而再生医学研究能够帮助机体细胞再生并促进重要器官的愈合过程。近日，一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中，来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们通过对小鼠进行研究开发了一种能够定义最常见干细胞类型的新方法。
研究者Janet Rossant表示，科学家们常常会推动干细胞潜能的边界从而获得其全能状态，因此我们就需要特定的标准来评估是否利用干细胞系就能够实现这一目标。在实验室中以全能性状态来复制小鼠干细胞一直是全球各地的干细胞生物学家们长期追求的目标；如果能够成功制造出这种干细胞的话，诸如此类干细胞系就或许就会对该研究领域产生深远的影响，从而就能促进干细胞正常发育的研究以及其在再生医学研究领域的用途。
图片来源：Eszter Posfai
全能性（totipotency）是指细胞在早期胚胎以及胚胎的支持性结构（包括胎盘）中能够产生每一种细胞类型的能力，这种能力通常只在胚胎的最初几次细胞分裂过程中被发现。截至目前为止，科学家们已经制造出了具有多能状态的小鼠干细胞系，然而这些细胞只能在胚胎或者胎盘中（并非两者）产生其它类型的细胞。
评估全能性的标准
这项研究中，研究人员通过联合研究设定了一种标准来评估是否小鼠机体的干细胞系能够展现出真正的全能性；他们共同确定了小鼠干细胞系具有全能性的三个标准：1）这些细胞的基因活性或基因表达谱需要更接近于早期胚胎而并非是多能干细胞；2）在人工环境中，这些细胞能够更容易地转化为胎盘干细胞或早期胚胎样结构；3）更重要的是，当这些细胞返回到早期胚胎的环境中时，其应该能够促进胎盘和胎儿的发育。随后研究人员测试了两种此前被报道拥有潜在全能性的不同类型小鼠干细胞系，并利用这种新标准进行了评估。
研究者Fredrik Lanner说道，所有细胞系都能表现出与多能干细胞不同的某些基因表达差异，但其看起来并不像全能的早期胚胎细胞，也不能在胎盘中形成某些特定功能的细胞。目前研究人员对全能干细胞的研究尚未结束，研究人员非常感兴趣将这些研究成果扩展到人类的研究中，并通过联合研究建立人类全能性干细胞，以便能够更好地模拟早期人类胚胎发育的状况。
为科学研究提供资源
最后研究者表示，本文研究提出了一套明确的标准来验证任何新型细胞系，此外，研究人员还在胚胎和不同多能干细胞系的单一细胞水平上对细胞的基因表达和调节进行了全面的分析；研究者认为，这或将为科学家的研究提供更为宝贵的资源。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Posfai, E., Schell, J.P., Janiszewski, A. et al. Evaluating totipotency using criteria of increasing stringency. Nat Cell Biol 23, 49–60 (2021). doi：10.1038/s41556-020-00609-2