摘要

The molecular mechanisms and signalling pathways that regulate the in vitro preservation of distinct pluripotent stem cell configurations, and their induction in somatic cells by direct reprogramming, constitute a highly exciting area of research. In this Review, we integrate recent discoveries related to isolating unique naive and primed pluripotent stem cell states with altered functional and molecular characteristics, and from different species. We provide an overview of the pathways underlying pluripotent state transitions and interconversion in vitro and in vivo. We conclude by highlighting unresolved key questions, future directions and potential novel applications of such dynamic pluripotent cell states.
調(diào)節(jié)不同多能干細(xì)胞的在體外保存的分子機(jī)制和信號(hào)通路，以及它們通過(guò)直接重編程在體細(xì)胞中的誘導(dǎo)，構(gòu)成了一個(gè)非常令人興奮的研究領(lǐng)域。在這篇綜述中，我們整合了一些與分離得到具有不同的功能和分子特征、來(lái)自不同物種的、獨(dú)特的naive與primed多能干細(xì)胞狀態(tài)的最新發(fā)現(xiàn)。我們概述了體外和體內(nèi)多能狀態(tài)轉(zhuǎn)換和相互轉(zhuǎn)換的途徑。最后，我們強(qiáng)調(diào)了這種動(dòng)態(tài)多能細(xì)胞狀態(tài)的未解決的關(guān)鍵問(wèn)題、未來(lái)方向和潛在的新應(yīng)用。

要點(diǎn)

多能性在體內(nèi)是高度動(dòng)態(tài)的，并在植入前和植入后的不同階段進(jìn)化。然而，自我更新的特征是培養(yǎng)條件賦予的一種非常有用的體外人工表型。
不同的多能干細(xì)胞類(lèi)型可以從不同的來(lái)源和使用不同的方法在體外分離。培養(yǎng)細(xì)胞所呈現(xiàn)的多能性狀態(tài)是由其體外生長(zhǎng)條件決定的，而不是由其來(lái)源細(xì)胞決定的。
根據(jù)其在抑制MEK信號(hào)后維持多能狀態(tài)自我更新的能力或失敗程度，可以分別從功能上對(duì)naive和primed多能狀態(tài)進(jìn)行分類(lèi)。
多能性的naive和primed狀態(tài)代表了一種連續(xù)的構(gòu)型，而不是固定的單個(gè)狀態(tài)。在naive和primed多能性狀態(tài)中，可以根據(jù)不同的特征發(fā)現(xiàn)不同程度的naive或primed。
人類(lèi)常規(guī)多能性細(xì)胞是處于primed狀態(tài)；然而，它們與小鼠primed的細(xì)胞并不完全相同，并且具有某些naive的特性。體內(nèi)差異可能是體外分離的小鼠和人多能干細(xì)胞生長(zhǎng)要求和特性差異的基礎(chǔ)。
使用人類(lèi)naive多能性的生長(zhǎng)條件和細(xì)胞可能對(duì)誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞的質(zhì)量及其分化能力、一致性和穩(wěn)健性產(chǎn)生顯著影響。