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蝙蝠獨特的生物學特性，包括長壽、抗病毒特性、冬眠和回聲定位，已經引起了科學界的極大關注。

2023年9月5日，我院杜旭光、吳森及中國農業科學院余大為共同通訊在Cell Discovery(IF=34)在線發表題為“Derivation of transgene-free bat induced pluripotent stem cells amenable to chimera formation in mice, pigs, and chicks”的研究論文，該研究表明無轉基因蝙蝠誘導的多能干細胞，適合小鼠、豬和小雞形成嵌合體。>>>商務洽談，點此處，在線咨詢

為了提高蝙蝠在生物實驗中的應用，研究人員已經開始努力從蝙蝠成纖維細胞中產生誘導多能干細胞(iPSCs) 。然而，不含轉基因的iPSCs能否在體內分化仍不確定，這表明其具有高度的干細胞質量，極大地擴展了其應用潛力。該研究中的蝙蝠iPSCs (biPSCs)在RNA和蛋白質水平上都表達了多能性標記。在體外，biPSCs可以形成胚狀體，然后分化為三個胚胎胚層。RNA測序分析顯示，biPSCs和BEFs之間存在明顯的基因表達聚類，多能性基因在biPSCs中高表達。這些結果表明，biPSCs是無轉基因和多能性的。

為了評估biPSCs的嵌合性和發育能力，作者用GFP/tdTomato標記biPSCs進行細胞跟蹤。由于雞胚易于操作，因此選擇雞胚作為異源細胞嵌合研究的平臺。在孵化52 h后將5 × 105個GFP標記的biPSCs注射到受精雞胚胎的血管中。到第6.5天(D6.5)，嵌合雞胚胎的頭部和胸部可見明顯的綠色熒光，石蠟切片上的GFP染色證實了這一點。用GFP和生殖層標記物對嵌合雞胚切片進行共染色，證實分化的biPSCs已整合到所有三個生殖層中。此外，在嵌合雞模型中，biPSCs可以分化為功能性神經細胞。

小鼠、豬和雞體內無轉基因biPSCs的產生(圖源自Cell Discovery )

接下來，作者評估了植入后小鼠胚胎中biPSCs的嵌合潛力。將553個由GFP標記的biPSCs衍生的嵌合囊胚植入33只代孕小鼠。成功妊娠，在胚胎第8.5天(E8.5)收集嵌合胚胎。使用蝙蝠特異性引物的基因組PCR證實了嵌合，mtDNA分析顯示10個胎兒中有8個嵌合比例很高，其中3個超過1/ 1000。E10.5的IF實驗顯示嵌合樣品中有顯著的GFP表達， GFP和譜系標記的共表達表明嵌合小鼠胚胎中biPSCs分化為所有三個胚層。研究結果表明，biPSCs在早期小鼠胚胎中具有顯著的嵌合潛力，盡管這種潛力可能隨著小鼠發育的進展而減弱。

然后，作者探索了biPSCs在豬胚胎中的嵌合潛力。將GFP標記的biPSCs注射到E5豬孤雌胚胎中。在注射的胚胎中，92.79%顯示出GFP熒光，平均每個囊胚有14.14±1.14個biPSCs。IF染色顯示了biPSCs對ICM的貢獻，平均每個ICM有3.78±0.31個biPSCs。這些結果強調了biPSCs在早期豬胚胎ICM中的生存能力和整合能力。

總的來說，該研究產生了無轉基因的biPSCs。這些biPSCs在三種模型動物中表現出嵌合潛能。無轉基因的iPSCs質量更高，因為它們沒有細胞譜系分化偏差，避免了嵌合后代腫瘤形成和死亡的風險。在適當的條件下，它們還能分化成多種類型的細胞或類器官。biPSCs有可能在體外分化成相關的類器官，從而能夠對蝙蝠的壽命、抗病毒防御和回聲定位進行機制研究。

來源：中國農業大學生物學院

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