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NIH干細(xì)胞中心主任介紹如何提高iPSC克隆率
《Nature Methods》
Namocell助力NIH發(fā)現(xiàn)保護(hù)iPSC活性的小分子組合CEPT
誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞（iPSCs）具有強(qiáng)大的自我更新能力。從理論上講，人類多能干細(xì)胞是可以一直生長(zhǎng)的細(xì)胞，是大腦、腎臟和心臟等特殊細(xì)胞取之不盡、用之不竭的來(lái)源。自2006年日本科學(xué)家山中伸彌成功通過(guò)對(duì)成體細(xì)胞重編程得到誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞以來(lái)，越來(lái)越多的科學(xué)家潛心這一研究領(lǐng)域，為人類戰(zhàn)勝多種疾病提供了更多可能。
雖然誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞前景廣闊，但是由于其在體外培養(yǎng)時(shí)對(duì)于環(huán)境擾動(dòng)高度敏感，生長(zhǎng)和分化都極易受到很大影響，給iPS細(xì)胞的研究造成重重阻礙。因此，目前亟待解決的主要問(wèn)題就是要確保這些細(xì)胞能夠長(zhǎng)期安全健康地生長(zhǎng)和分化。
2021年5月，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）國(guó)家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心（NCATS）干細(xì)胞轉(zhuǎn)化中心實(shí)驗(yàn)室主任Ilyas Singe?和他的團(tuán)隊(duì)在《Nature Methods》上發(fā)表了他們的重大發(fā)現(xiàn)：一種四個(gè)小分子組合CEPT，可以保護(hù)誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞，使其免受外部環(huán)境干擾，維持正常的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。CEPT將大大提高誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞在疾病治療（如糖尿病、帕金森病，脊髓損傷等）、基因編輯等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
研究人員利用高通量篩選技術(shù)，系統(tǒng)地測(cè)試了大量藥物與化合物，發(fā)現(xiàn)CEPT這一組合極大地提高了干細(xì)胞的存活率。Singe?博士說(shuō), 單細(xì)胞克隆對(duì)于干細(xì)胞生物學(xué)至關(guān)重要。雖然大批量培養(yǎng)干細(xì)胞比較容易，但單細(xì)胞克隆，也就是在細(xì)胞培養(yǎng)板的一個(gè)小孔中一次培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞壓力極大，通常生長(zhǎng)率極低。在篩選中，研究團(tuán)隊(duì)在平板孔中測(cè)試了15,333種藥物和化合物對(duì)iPS細(xì)胞的保護(hù)作用。為了模擬單細(xì)胞克隆過(guò)程中出現(xiàn)的對(duì)于細(xì)胞的壓力，他們開發(fā)了一種新的分析方法，篩選了7599種化合物對(duì)于10個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。使用這種高通量低密度的檢測(cè)方法，研究團(tuán)隊(duì)最終發(fā)現(xiàn)了保護(hù)iPS細(xì)胞生長(zhǎng)的小分子組合CEPT。文中指出，研究團(tuán)隊(duì)使用了Namocell單細(xì)胞分離儀(Single Cell Dispenser)，以其快速、輕柔、簡(jiǎn)便的單細(xì)胞分選技術(shù)，幫助他們提高了單克隆分析能力，極大地加快了他們的研究進(jìn)程。
