多因子联合OAC2优化鸡诱导多能干细胞重编程体系及其在禽类资源保护中的应用

本研究针对禽类诱导多能干细胞(iPSCs)诱导效率低的技术瓶颈，通过六转录因子(OSNLKM)联合小分子化合物OAC2及小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)饲养层，成功建立高效鸡iPSCs诱导体系。该研究显著提升重编程效率，拓展了iPSCs技术在濒危禽种保护及基因修饰中的应用前景。

　　

在生物多样性保护与农业可持续发展的双重需求下，禽类遗传资源的保存面临严峻挑战。传统活体保种和基因库存储存在成本高、易受环境影响的缺陷，而诱导多能干细胞(iPSCs)技术因其无限增殖和多向分化潜能，被视为突破这一困境的新途径。然而，与哺乳动物相比，禽类iPSCs研究长期面临重编程效率低、稳定性差等瓶颈。尤其值得注意的是，作为全球最重要的经济禽种，鸡的iPSCs技术优化对禽类基因资源保存具有示范意义。

针对这一科学问题，扬州大学的研究团队在《Theriogenology》发表最新成果，通过系统性优化鸡体细胞重编程体系，成功将诱导效率提升至新高度。研究采用六转录因子(OCT4、SOX2、NANOG、LIN28、KLF4、C-MYC)联合小分子化合物OAC2的创新策略，结合小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)饲养层培养技术，实现了鸡胚胎成纤维细胞(CEFs)和Sertoli细胞的高效重编程。

关键技术方法包括：1）基于如皋黄鸡CEFs的多因子组合筛选；2）Oct4激活剂OAC2的浓度梯度优化；3）MEF饲养层与无饲养层培养体系的比较；4）通过碱性磷酸酶染色及多能性标志物检测评估iPSCs特性。

主要研究结果

六因子系统显著提升重编程动力学
相比传统四因子(OSNL)体系，OSNLKM组合使重编程周期缩短30%，克隆形成率提高2.1倍。免疫荧光证实诱导细胞高表达SSEA-1、OCT4等核心多能性标志物。

MEF饲养层的关键作用
研究发现MEF分泌的细胞外基质成分对维持鸡iPSCs未分化状态不可或缺。去除饲养层后，细胞自发分化率增加85%，证实微环境对禽类多能性维持的特殊要求。

OAC2的协同增效机制
Oct4激活剂OAC2通过上调内源性OCT4表达，使重编程效率再提升40%。分子动力学模拟揭示其特异性结合鸡OCT4启动子区域-1328至-1241bp的调控序列。

跨细胞类型的普适性验证
除CEFs外，研究首次实现鸡Sertoli细胞的重编程，获得的iPSCs同样具备三胚层分化能力，为雄性生殖细胞资源保存提供新思路。

这项研究构建了目前最高效的禽类体细胞重编程体系，其创新性体现在：1）确立六因子+OAC2的黄金组合；2）揭示MEF对禽类多能性的独特支持作用；3）拓展供体细胞类型至生殖系细胞。该成果不仅为建立濒危禽类干细胞库提供技术标准，更为跨物种器官移植、禽类疾病模型构建等前沿领域奠定基础。正如研究者指出，未来通过整合CRISPR/Cas9等基因编辑工具，这一平台有望实现从"细胞保存"到"基因抢救"的跨越式发展。