【文献速递】新突破:邓宏魁团队实现将人体血液细胞化学重编程为多能干细胞

2025年7月30日,北京大学基础医学院邓宏魁课题组与药学院关景洋课题组联合在国际期刊 Cell Stem Cell 上发表了题为 “Chemical Reprogramming of Human Blood Cells to Pluripotent Stem Cells” 的研究论文。团队成功建立了以人外周血细胞为起始来源的全化学重编程体系,首次实现了人血液细胞向多能干细胞的化学诱导转化。这一突破性成果突破了长期制约CiPSC(化学诱导多能干细胞)技术发展的细胞来源难题,将进一步推动化学诱导多能干细胞技术的可及性。

多能干细胞(PSCs)可分化为任何所需的功能细胞类型,在再生医学中具有巨大潜力。化学重编程通过小分子组合调控细胞命运,是将体细胞重编程为多能干细胞的创新手段。2013 年,邓宏魁团队率先开发了首个化学重编程方法,可从小鼠体细胞诱导多能性。与基于转录因子的策略相比,小分子重编程能通过截然不同的分子通路更灵活、更简便地调控细胞命运。2022 年,他们将该方法扩展至人类细胞,成功生成人类化学诱导多能干细胞(hCiPS 细胞)。近期,通过突破关键表观遗传壁垒,他们建立了加速化学重编程平台。值得注意的是,人类化学重编程方法还能通过逐步过程实现细胞命运转换,期间会短暂激活模拟逆向发育路径的再生程序。此外,小分子易于合成和标准化,使化学重编程方法在临床应用中极具潜力。
尽管取得了显著进展,但人类体细胞重编程的来源仍是一大挑战。尽管真皮成纤维细胞和脂肪基质细胞是最常用的来源,但其他体细胞类型(尤其是人类血细胞)能否通过化学重编程转化为 hCiPS 细胞尚不明确。血细胞是细胞重编程中最易获取、最便捷且几乎取之不尽的组织来源。血液采集对患者和供体的侵入性极小,且血库中储存的大量冷冻血液样本也易于获取。然而,人类血细胞化学重编程的不确定性严重限制了其便利性和广泛应用的潜力。因此,开发一种稳健的化学重编程策略以从血细胞生成 hCiPS 细胞至关重要,这将克服当前局限,极大推动个性化再生医学的广泛应用。
本研究成功建立了一种从脐带血和成人外周血中生成 hCiPS 细胞的稳健方法。该方法对不同供体的新鲜及冻存血细胞均能实现高效重编程。值得注意的是,仅一滴指尖血即可通过该方法平均生成 100 多个 hCiPS 细胞集落。这些结果凸显了化学重编程从血液来源生成 hCiPS 细胞的优势,为高效、可扩展且便捷的干细胞制备提供了下一代平台,在再生医学中具有广泛应用前景。



从人脐带血单个核细胞(hCBMCs)和外周血单个核细胞(hPBMCs)高效生成人源化学诱导多能干细胞(hCiPS细胞)
为评估hCiPS细胞的分化能力,团队还进行了类胚体介导的分化,检测到谱系特异性标志物的表达(图 S4A)。TaqMan人类多能干细胞评分分析证实,hCiPS 细胞在体外可分化为三个胚层(图 S4B)。畸胎瘤形成实验显示,hCiPS 细胞可分化为三个胚层的细胞类型,表明其具有三胚层分化潜能(图 S4C-S4F)。此外,定向分化表明 hCiPS 细胞可高效生成造血祖细胞(图 S4G-S4I)、神经干细胞(图 S4J-S4L)和肝祖细胞(图 S4M 和 S4N)。

来源于EPC的hCiPS细胞的发育潜能
总之,本研究成功克服了人类化学重编程的一大挑战,建立了将人类血细胞重编程为多能干细胞的方法,为生成 hCiPS 细胞提供了一种简便、可扩展的策略。这种稳健的重编程方法代表了下一代人类多能干细胞制备技术。结果显示,在同一供体的 hPBMC 中,化学重编程方法的效率高于基于 OCT4/SOX2/KLF4/c-MYC 和 P53 敲低(OSKMP)的方法。此外,小分子方法无需导入任何外源基因,简便可行,便于开发易于应用的即用型试剂盒。
此外,该方法可生成多种功能细胞用于治疗应用。从 hCiPS 细胞中可高效分化出多种功能细胞,包括胰腺细胞、肝细胞、自然杀伤(NK)细胞和视网膜色素上皮细胞。重要的是,团队近期的研究结果显示,将 hCiPS 细胞来源的胰岛移植到 1 型糖尿病患者体内,可实现持续的胰岛素独立。这些结果凸显了化学重编程作为干细胞制备策略的潜力,为生成个性化临床应用细胞资源提供了关键平台。因此,该系统不仅提高了个性化细胞治疗的可及性,还为化学重编程在再生医学中的广泛应用铺平了道路。

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由大肠杆菌重组蛋白系统表达,不含人血浆(避免安全风险);
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具有高批间一致性、可满足大规模生产;
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具有经实验验证的高生物活性。


GMP Fibronectin (GMP-FINH18) could promote mesenchymal stem cell attachment and proliferation in several passages, comparable with Competitor T. The bioactivity of GMP Fibronectin (GMP-FINH18) is similar with PG Fibronectin (FIN-H5116).

GMP Fibronectin (GMP-FINH18) could maintain the stemness of MSC in several passages, with high expression of MSC markers CD73, CD90 and CD105 and negative expression of HLA-DR, CD34 and CD45. The stemness ability is comparable with Competitor T and similar with PG Fibronectin (FIN-H5116).

CD34+ CD45+ hematopoietic cells were seeded on GMP Recombinant Human Fibronectin fragment (Cat. No. GMP-FINH18) combined with GMP Human DLL4 Protein, Fc Tag (Flagship) (Cat. No. GMP-DL4H27) and GMP Human VCAM-1 Protein, Fc Tag (Cat. No. GMP-VC1H25) coated plates and differentiated for 21 days, then flow cytometry was used to detect the expression of T-cell progenitor markers, CD5 and CD7. GMP Recombinant Human Fibronectin fragment (Cat. No. GMP-FINH18) combined with GMP Human DLL4 Protein, Fc Tag (Flagship) (Cat. No. GMP-DL4H27) and GMP Human VCAM-1 Protein, Fc Tag (Cat. No. GMP-VC1H25) can induce the formation of CD7+ and CD5+ CD7+ T-cell progenitors. The bioactivity of GMP Recombinant Human Fibronectin fragment (Cat. No. GMP-FINH18) is similar to Recombinant Fibronectin fragment, premium grade (Cat. No. FIN-H5116), as well as the competitor T. Negative control: w/o Human Fibronectin.
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货号 |
产品描述 |
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GMP Recombinant Human Fibronectin fragment |
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GMP Human Laminin 521 Protein (Liquid) |
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GMP Human Laminin 521 Protein |
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GMP Human Laminin 511 Protein (Mix & Scale) |
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GMP Human Laminin 511 Protein |
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GMP Human Truncated Vitronectin/VTN-N Protein |
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GMP Human SCF Protein |
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GMP Human FGF basic Protein |



























