犬类诱导多能干细胞生成红细胞样细胞
科技日报讯 （记者张梦然）日本大阪公立大学研究团队在《干细胞转化医学》发表最新成果，宣布成功建立从犬类诱导多能干细胞（iPSC）中生成红细胞样细胞的技术体系。这项突破性进展为人类异种输血研究及兽医临床血库建设提供了关键实验平台，相关技术已通过CRISPR-Cas9基因编辑实现分化过程的实时可视化监测。
利用狗的多能诱导干细胞，研究人员设计了一种创建类似红细胞细胞的方法。图片来源：大阪公立大学人类红细胞面临供体短缺与供受者相容性限制的双重压力，尤其在创伤、手术和产后出血等急性失血场景中矛盾尤为突出。正因如此，利用动物红细胞作为异种输血储备来源，已成为全球输血医学的重要探索方向：猪红细胞因供应充足且与人类红细胞功能相似，被视为最具潜力的替代源之一，但猪红细胞表面存在异种抗原，进入人体后会引发急性溶血反应，必须通过基因编辑敲除主要异种抗原等才能真正走向临床。而犬类凝血机制与人类高度相似，其iPSC分化体系不仅有望缓解兽医临床血源匮乏，更能作为理想的异种输血中试平台，加速人工血液产品的研发与评估。
不过，尽管iPSC技术在人类血液再生领域已取得显著进展，但针对犬类的红细胞定向分化方案始终未能完善。
与此同时，目前全球兽医医疗体系也普遍缺乏标准化血库系统，犬只输血完全依赖健康犬只捐献。由于犬类存在十余种血型系统，配型困难导致临床用血长期紧张。
此次研究中，科研团队采用与常羽生物公司联合开发的犬源iPSC，通过模拟体内造血微环境的三维培养体系，成功诱导细胞形成造血干细胞前体，并最终获得表达血红蛋白的红细胞样细胞。
为精准追踪分化进程，研究团队对糖蛋白A（GYPA）基因进行编辑，构建出表达绿色荧光蛋白的报告系统。实验数据显示，在优化后的培养条件下，超过96%的靶细胞可稳定表达GYPA标记物。这种实时监测技术不仅验证了分化路径的有效性，更为后续工艺优化提供了量化依据。不过当前生成的细胞仍存在成熟度缺陷，仅有约3%的细胞完成脱核过程——这是哺乳动物成熟红细胞丧失细胞核的关键生理特征。
该研究负责人指出，现阶段细胞产物尚未达到临床输血标准，后续研究将着重解决细胞脱核效率及功能验证问题。
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