西北农林科技大学华进联/廖明帜团队建立猪多能干细胞向巨噬细胞高效诱导分化的技术体系

近日，西北农林科技大学动物医学院/陕西省干细工程技术研究中心、家畜生物学重点实验室华进联老师团队和生命学院廖明帜老师团队联合开发了多能干细胞（pluripotent stem cells，PSCs）体外高效诱导巨噬细胞技术体系，为宿主-病原体相互作用机制研究提供了新的研究工具。相关工作以为题“Rapid conversion of porcine pluripotent stem cells into macrophages with chemically defined conditions”发表于《Journal of biological Chemistry》（JBC）上。

肺泡巨噬细胞（alveolar macrophages，PAMs）是机体重要的免疫细胞之一，是动物病原体感染肺部的第一道免疫屏障，也是蓝耳病或猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine respiratory and reproductive syndrome virus，PRRSV）与非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）、冠状病毒等诸多重大病毒性疾病的主要宿主靶细胞。因此，PAMs是研究宿主-病原体相互作用机制的理想细胞模型。然而，原代PAMs和巨噬细胞在体外无法增殖以及难以对其进行基因修饰，且遗传背景和免疫状态的差异也导致分离的原代巨噬细胞在批次之间存在差异，这些问题严重阻碍了宿主-病原体相互作用机制的研究。

该研究研发出一种高效、快速的猪多能干细胞来源的巨噬细胞，其功能成熟度可与PAMs相媲美，可以更好的模拟PAMs，为宿主-病原体相互作用机制的研究提供了广阔的平台。同时，该研究整合了生物信息学方法，通过与其他细胞类型的比较，验证了猪多能干细胞源巨噬细胞（pPSCdMs）有效模拟体内巨噬细胞的可行性。

▲ 猪多能干细胞诱导分化至巨噬细胞

该研究开发出了一种高效、快速的猪多能干细胞来源的巨噬细胞，为宿主-病原体相互作用机制和病毒性疾病的免疫介导疗法和新型疫苗研制等提供了新模型和平台；对免疫细胞的发育机理、家畜和人类重大病毒性疾病的防控具有重大的指导意义。

▲多能干细胞来源的巨噬细胞的功能验证

西北农林科技大学动物医学院华进联研究员、张仕强副教授、李娜副研究员和生命学院廖明帜教授为论文的通讯作者，动物医学院博士研究生吴晓龙、硕士研究生李文豪和生命学院硕士研究生倪宇为论文的共同第一作者。华中农业大学动物科技动物医学学院苗义良教授、香港大学生物医学院刘鹏涛教授、西北农林科技大学动物医学院王承宝副教授和杜谦副教授等参与和指导了该研究。

▲猪多能干细胞来源的巨噬细胞的RNA转录组测序

此项研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、陕西省重点研发计划、陕西省科技创新团队计划、陕西省畜牧业关键技术示范等项目的支持。

农业科技报·中国农科新闻网记者 申小燕 闫瑜涛