1号染色体长臂扩增削弱人胚胎干细胞神经分化潜能

目的探讨1号染色体长臂（1q）的扩增对人胚胎干细胞（hESCs）神经分化的影响。 方法通过对H9 hESCs克隆化培养的方法获得1q扩增的hESCs系。中期染色体计数的方法明确细胞内的染色体数目,核型分析鉴定染色体变异的情况,全基因组测序（WGS）分析基因组片段拷贝数变异的情况。使用碱性磷酸酶（AP）染色法检测细胞干性维持的情况,RT-qPCR和免疫荧光染色等方法检测胚胎干细胞（ESCs）标志物OCT4、SOX2、NANOG、REX1和SSEA4等的表达。拟胚体（EB）形成实验进行hESCs不定向分化、全反式视黄酸（RA）诱导hESCs向外胚层分化、使用STEMdiff? SMADi Neural Induction Kit诱导hESCs向神经祖细胞（NPCs）定向分化,并通过RT-qPCR、AP染色和免疫荧光染色等方法检测其分化能力。两组间比较采用独立样本t检验。 结果分离获得一株1q发生2个拷贝扩增的细胞,核型分析发现额外获得的2个1q是等臂染色体,核型为[47,XX,+i （1q）],将其命名为Amp （1q）。Amp （1q）AP染色呈阳性,且表达ESCs标志物OCT4、SOX2、NANOG、REX1和SSEA4,具备干细胞自我更新的特征。EB分化过程中,与H9细胞相比,Amp （1q）向外胚层的分化能力下降,MAP2 （29.67±1.53比66.67±1.15）和PAX6 （8001±567.09比28308.00±1692.50）的表达降低（P均< 0.05）;RA诱导分化实验进一步证明,与H9细胞相比,Amp （1q）存在向外胚层分化的缺陷,MAP2 （22.50±3.54比42.50±2.12）和PAX6 （5403.00±569.93比38756.00±1068.44）的表达降低（P均< 0.05）。当定向诱导向神经谱系分化时,Amp （1q）形成NPCs的能力降低,NPCs标志物PAX6的表达水平低于H9细胞（13.83±3.75比88.33±1.53） （P均< 0.05）。 结论Amp （1q）具有ESCs自我更新的能力,但1q的扩增会削弱hESCs神经分化的能力。