GEN网站10月1日报道,美国南加州大学应其龙教授团队首次成功从鸡、鹌鹑、火鸡、鸭、鹅、孔雀、鸵鸟等八种鸟类中分离并稳定培养出具有真正多能性的胚胎干细胞(ESCs),破解了非哺乳动物干细胞建系的世界性难题,为家禽遗传改良、生物制药和濒危物种保护提供了关键技术支撑。研究结果发表在《Nature Biotechnology》上。
研究发现,传统方法难以维持禽类干细胞未分化状态,而卵黄中的关键蛋白——卵转铁蛋白(ovotransferrin)在干细胞自我更新中起决定性作用。结合小分子抑制剂IWR-1和G?6983,研究人员在鸡中建立了稳定培养体系,并通过添加SB431542和鸡源LIF等成分,为不同鸟类开发出“定制化”培养方案,成功实现多种禽类ESCs的长期传代。
经严格验证,这些干细胞具备完整多能性,体外可分化为三胚层细胞,体内可参与胚胎发育并形成嵌合体。鸡源ESCs经CRISPR基因编辑后,可嵌合至白化鸡胚胎并表达色素羽毛,证实其生殖系传递潜力。
该成果为农业生物技术开辟新路径:可定向培育抗病高产家禽新品种;利用鸡蛋作为生物反应器生产疫苗、抗体等高价值药用蛋白;建立珍稀濒危鸟类种质资源库,助力生物多样性保护。此项突破标志着禽类再生生物学进入实用化阶段,不仅能推动农业和医药的发展,也为物种保护提供了新的希望。