干细胞研究与治疗杂志

抽象的

胚胎干细胞早期分化过程中的基因组不稳定性

Clara I Esteban-Pérez、Harold H Moreno-Ortiz、Nancy A Reichert 和 Dwayne A Wise

目的：了解基因组不稳定性如何参与胚胎干细胞分化过程中细胞谱系承诺的调节和建立，将为干细胞生物学提供重要知识。本研究旨在确定位于胚胎发育基因附近的新型分子生物标记，这些基因负责控制体外早期细胞命运决定的胚胎干细胞信号。

方法：分析 H1 和 H7 胚胎干细胞系培养 7、14 和 30 天的胚状体样本中 63 个单串联重复标记的基因组不稳定性。使用 MD Anderson 癌症中心的 SP-PCR 软件确定突变频率。使用双尾 t 检验计算突变频率差异，p ≤ 0.05。

结果：我们确定，两种不同胚胎干细胞系的胚状体不稳定频率平均值随时间存在显著差异。在自发分化过程中变得不稳定的不同标记物显示出更高的不稳定频率：一种标记物与多能性有关，九种标记物与分化有关，八种标记物与印记有关。基因组不稳定性会影响多能性的丧失和细胞谱系特化的获得。有趣的是，两种干细胞系的胚状体分化潜力各不相同。与 H7 的胚状体相比，H1 的胚状体易于神经外胚层分化，而 H7 的胚状体则表现出向中胚层（收缩性心肌）的功能性分化。

结论：我们认为重复区域中的基因组不稳定性可能是胚胎干细胞系分化过程中细胞命运决定的信号。我们的结果表明，在体外自发分化的胚状体中，位于发育基因附近的特定标记与表观遗传调节因子的不稳定性存在相关性。阐明基因组不稳定性的可能分子机制和验证新型生物标记的意义​​可能支持使用胚胎干细胞作为临床应用的安全来源