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近日，西北農林科技大學動物醫(yī)學院/陜西省干細工程技術研究中心、家畜生物學重點實驗室華進聯老師團隊和生命學院廖明幟老師團隊聯合開發(fā)了多能干細胞（pluripotent stem cells，PSCs）體外高效誘導巨噬細胞技術體系，為宿主-病原體相互作用機制研究提供了新的研究工具。相關工作以為題“Rapid conversion of porcine pluripotent stem cells into macrophages with chemically defined conditions”發(fā)表在發(fā)表于《Journal of biological Chemistry》（JBC）上。

豬肺泡巨噬細胞（porcine alveolar macrophages，PAMs）是機體重要的免疫細胞之一，是動物病原體感染肺部的第一道免疫屏障，也是藍耳病或豬繁殖與呼吸綜合征病毒（porcine respiratory and reproductive syndrome virus，PRRSV）與非洲豬瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）、冠狀病毒和等諸多重大病毒性疾病豬繁殖與呼吸綜合征病毒（porcine respiratory and reproductive syndrome virus，PRRSV）的主要宿主靶細胞。因此，PAMs是研究宿主-病原體相互作用機制的理想細胞模型。然而，原代PAMs和巨噬細胞在體外無法增殖以及難以對其進行基因修飾，且遺傳背景和免疫狀態(tài)的差異也導致分離的PAMs原代巨噬細胞在批次之間存在差異，這些問題嚴重阻礙了宿主-病原體相互作用機制的研究。

該研究研發(fā)出一種高效、快速的豬多能干細胞來源的巨噬細胞，其功能成熟度可與PAMs相媲美，可以更好的模擬PAMs，為宿主-病原體相互作用機制的研究提供了廣闊的平臺。同時，該研究整合了生物信息學方法，通過與其他細胞類型的比較，驗證了豬多能干細胞源巨噬細胞（pPSCdMs）作為有效模擬體內巨噬細胞的可行性。

▲豬多能干細胞誘導分化至巨噬細胞

該研究開發(fā)出了一種高效、快速的豬多能干細胞來源的巨噬細胞，為宿主-病原體相互作用機制和病毒性疾病的免疫介導療法和新型疫苗的研究研制等提供了廣闊的平臺新模型和平臺；對免疫細胞的發(fā)育機理、家畜和人類重大病毒性疾病的防控具有重大的指導意義。

 ▲多能干細胞來源的巨噬細胞的功能驗證

西北農林科技大學動物醫(yī)學院華進聯研究員、張仕強副教授、李娜副研究員和生命學院廖明幟教授為論文的通訊作者，動物醫(yī)學院博士研究生吳曉龍、碩士研究生李文豪和生命學院碩士研究生倪宇為論文的共同第一作者。華中農業(yè)大學動物科技動物醫(yī)學學院苗義良教授、香港大學生物醫(yī)學院劉鵬濤教授、西北農林科技大學動物醫(yī)學院王承寶副教授和杜謙副教授等參與和指導了該研究。

▲豬多能干細胞來源的巨噬細胞的RNA轉錄組測序

此項研究獲得國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、陜西省重點研發(fā)計劃、陜西省科技創(chuàng)新團隊計劃、陜西省畜牧業(yè)關鍵技術示范等項目的支持。

全媒體記者：申小燕 閆瑜濤