科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

美國(guó)南加州大學(xué)干細(xì)胞研究中心團(tuán)隊(duì)利用蛋黃提取物作為培養(yǎng)基的核心成分，結(jié)合其他關(guān)鍵因子，從雞以及另外7種禽類中分離出真正的胚胎干細(xì)胞，并長(zhǎng)期維持其穩(wěn)定特征。這些禽類胚胎干細(xì)胞在研究胚胎發(fā)育、培育實(shí)驗(yàn)室家禽，乃至拯救瀕危甚至滅絕物種等方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。該研究成果發(fā)表在近期《自然·生物技術(shù)》上。

真正的胚胎干細(xì)胞具備兩大核心特性：一是自我更新能力，即能夠持續(xù)增殖并保持未分化狀態(tài)；二是多能性，即具備分化為胚胎所有細(xì)胞類型的潛能，無(wú)論是在體外培養(yǎng)環(huán)境中，還是被重新引入胚胎后都能實(shí)現(xiàn)。在此次研究中，科學(xué)家從雞、鵪鶉、野雞、火雞、鴨、鵝、孔雀和鴕鳥(niǎo)中分離并維持了具備這兩種特性的胚胎干細(xì)胞。

研究始于早期胚胎階段的囊胚層細(xì)胞，團(tuán)隊(duì)向培養(yǎng)體系中添加了兩種已知可抑制干細(xì)胞分化信號(hào)通路的化學(xué)物質(zhì)，雞的細(xì)胞表現(xiàn)出多能性的遺傳標(biāo)志，但仍難以在體外長(zhǎng)期穩(wěn)定維持。經(jīng)過(guò)深入分析，團(tuán)隊(duì)確認(rèn)蛋黃中的一種蛋白質(zhì)——卵轉(zhuǎn)鐵蛋白，正是缺失的關(guān)鍵成分。將卵轉(zhuǎn)鐵蛋白加入原有化學(xué)混合物后，團(tuán)隊(duì)終于從多個(gè)雞品種中建立并穩(wěn)定培養(yǎng)了胚胎干細(xì)胞。

在優(yōu)化后，雞的胚胎干細(xì)胞能夠分化為胚胎發(fā)育早期的3個(gè)原始胚層，這些胚層最終將形成生物體的所有組織和器官，這正是多能性的典型標(biāo)志。更重要的是，雞胚胎干細(xì)胞通過(guò)了多能性的“金標(biāo)準(zhǔn)”測(cè)試——嵌合體形成能力。

團(tuán)隊(duì)通過(guò)一個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一點(diǎn)：將正常色素的雞胚胎干細(xì)胞注入白化病雞胚胎后，孵化出的雛雞長(zhǎng)出了有色羽毛，這證明了外源干細(xì)胞的成功整合與分化。

這一適用于雞的“三成分雞尾酒”，在其他禽類中需要做“加料”和“微調(diào)”，因?yàn)椴煌锓N需要個(gè)性化的培養(yǎng)條件。而其他禽類的胚胎干細(xì)胞也同樣通過(guò)了多能性的關(guān)鍵檢測(cè)。同時(shí)，日本熊本大學(xué)團(tuán)隊(duì)已獨(dú)立采用本研究中描述的方法，建立了具有嵌合體形成能力的雞和孔雀胚胎干細(xì)胞，這充分證明了該技術(shù)的穩(wěn)健性和可重復(fù)性。