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近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院/陜西省干細(xì)工程技術(shù)研究中心、家畜生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室華進(jìn)聯(lián)老師團(tuán)隊(duì)和生命學(xué)院廖明幟老師團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了多能干細(xì)胞（pluripotent stem cells，PSCs）體外高效誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞技術(shù)體系，為宿主-病原體相互作用機(jī)制研究提供了新的研究工具。相關(guān)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(xì)胞（porcine alveolar macrophages，PAMs）是機(jī)體重要的免疫細(xì)胞之一，是動(dòng)物病原體感染肺部的第一道免疫屏障，也是藍(lán)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(xì)胞。因此，PAMs是研究宿主-病原體相互作用機(jī)制的理想細(xì)胞模型。然而，原代PAMs和巨噬細(xì)胞在體外無(wú)法增殖以及難以對(duì)其進(jìn)行基因修飾，且遺傳背景和免疫狀態(tài)的差異也導(dǎo)致分離的PAMs原代巨噬細(xì)胞在批次之間存在差異，這些問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了宿主-病原體相互作用機(jī)制的研究。

該研究研發(fā)出一種高效、快速的豬多能干細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)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(jī)制的研究提供了廣闊的平臺(tái)。同時(shí)，該研究整合了生物信息學(xué)方法，通過(guò)與其他細(xì)胞類型的比較，驗(yàn)證了豬多能干細(xì)胞源巨噬細(xì)胞（pPSCdMs）作為有效模擬體內(nèi)巨噬細(xì)胞的可行性。

▲豬多能干細(xì)胞誘導(dǎo)分化至巨噬細(xì)胞

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

 ▲多能干細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)胞的功能驗(yàn)證

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

▲豬多能干細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)胞的RNA轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

此項(xiàng)研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、陜西省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃、陜西省畜牧業(yè)關(guān)鍵技術(shù)示范等項(xiàng)目的支持。

全媒體記者：申小燕 閆瑜濤