2018年10月1日，國際著名學(xué)術(shù)期刊Advanced Materials（《先進(jìn)材料》）在線發(fā)表了我院宋海云課題組與上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院樊春海課題組共同發(fā)表的論文“Programming Niche Accessibility and In Vitro Stemness with
Intercellular DNA Reactions”,。該研究利用DNA納米技術(shù)開發(fā)了一項(xiàng)構(gòu)建體外干細(xì)胞巢的新技術(shù)--ESPN (expansion of stem cells with pairing niches),。這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)對于干細(xì)胞的體外培養(yǎng)以及體外條件下三維組織的重構(gòu)具有非常重要的意義。
干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞,。在一定條件下,，它可以分化成多種功能細(xì)胞，因而在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景,。由于干細(xì)胞數(shù)目較少且獲取困難,，將分選出來的干細(xì)胞通過體外培養(yǎng)進(jìn)行擴(kuò)增就顯得尤為重要。然而,，到目前為止,，很多干細(xì)胞的體外培養(yǎng)仍然不夠成熟，缺乏擴(kuò)增效率,，其中一個(gè)重要原因是體外培養(yǎng)環(huán)境中缺少促進(jìn)干細(xì)胞自我更新的干細(xì)胞巢,。
在本研究中，研究者們將從小鼠乳腺分選出來的乳腺干細(xì)胞和能夠分泌Wnt蛋白的L-Wnt3a細(xì)胞用錨定于細(xì)胞膜表面的DNA鏈通過堿基互補(bǔ)連接后在模擬細(xì)胞外基質(zhì)的Matrigel中培養(yǎng),，以期構(gòu)建緊密相鄰的干細(xì)胞-干細(xì)胞巢共培養(yǎng)體系,。研究表明，這樣的體外干細(xì)胞巢一方面可以通過機(jī)械力的調(diào)控激活乳腺干細(xì)胞內(nèi)的YAP信號通路,，另一方面也能夠以旁分泌的形式激活乳腺干細(xì)胞內(nèi)的Wnt信號通路,，從而使得機(jī)械力調(diào)控和旁分泌調(diào)控同時(shí)作用于干細(xì)胞。結(jié)果顯示,，用這種方法構(gòu)建的體外干細(xì)胞巢能夠顯著提高乳腺干細(xì)胞的克隆形成能力和干細(xì)胞增殖能力,，一周以后培養(yǎng)的乳腺干細(xì)胞總數(shù)能夠達(dá)到傳統(tǒng)Matrigel培養(yǎng)方法的四倍以上,。
示意圖：體外干細(xì)胞巢促進(jìn)乳腺干細(xì)胞自我更新和擴(kuò)增
李曉嬌、謝曉東和馬志偉為文章的共同第一作者,。該研究工作得到科技部,、國家自然科學(xué)基金委和中科院的資助,。
