单细胞水平解析人类多能干细胞已分化态向原始态转化的命运分叉机制及优化培养方案

《Communications Biology》：Pyruvate metabolism modulates cell fates in na?ve human pluripotent stem cell culture and blastoid formation

　　摘要：原始态人类多能干细胞（nhPSCs）在模拟早期人类胚胎发生和构建囊胚样体方面优于已分化态人类多能干细胞（phPSCs）。然而，目前nhPSC的诱导和维持方案尚未达到最优，主要原因在于对已分化态向原始态转化的分子机制理解不足。本研究在单细胞水平上探究了这一转化的动态过程，重点关注早期阶段。我们确定了两个连续的细胞命运分叉：最早的阶段出现存活/死亡细胞命运分叉，补充丙酮酸可显著增强hPSC的存活率。第二个分叉随后发生，决定细胞走向原始态多能性或胚外谱系样命运。抑制丙酮酸进入线粒体可显著增加原始态克隆数量。基于这些发现，我们开发了优化的nhPSC诱导、维持方案以及人类囊胚样体的构建方案。综上，本研究全面描绘了hPSC从已分化态向原始态转化的细胞命运轨迹，改善了nhPSC培养和人类囊胚样体的构建。