人源诱导多能干细胞体外定向分化为功能性肝细胞的方法研究

摘要 目的：研究开发一种简易、快速在体外使多能诱导干细胞（induced pluripotent stem cells,iPSCs）定向分化为功能性肝样细胞的培养方法。方法：根据正常肝细胞在体内的发育规律,设计简化诱导方法使iPS细胞定向分化为内胚层细胞,应用qPCR和流式细胞术鉴定其纯度后进一步诱导分化为肝样细胞,并通过qPCR、ELISA、免疫荧光等技术鉴定肝细胞的性状和功能。结果：iPS细胞诱导7天后, OCT4和NANOG的表达水平显著下降,内胚层细胞相关基因CXCR4、FOXA2和HNF4A表达水平明显升高。内胚层细胞继续诱导培养15天后,肝细胞特异性标志基因ALB、TDO2、RBP4、G6PC和肝药酶基因CYPs等显著上调,同时产生高水平的白蛋白和尿素;PAS糖原染色为阳性,能主动摄取和释放吲哚菁绿,证实诱导成的肝样细胞具备正常肝细胞的部分功能。结论：该诱导方案能够在体外使iPS细胞遵循正常肝脏发育通路简易、高效地分化为功能性肝细胞。本研究为大量获得iPS来源的肝细胞及其在细胞疗法和药筛模型中的运用提供了可能性。