Nature子刊：如何更好地培养iPS细胞
干细胞能够分化成为机体内的任何细胞类型。日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）开发的诱导多能干细胞技术（iPS），可以将成熟细胞重编程为多能细胞，使其回到类似干细胞的状态，重新获得强大的分化能力。这一技术在再生医学领域有着广阔的应用前景，被视为细胞替代疗法的新希望。
然而，目前人类诱导多能干细胞（hiPSC）的培养条件虽然有助于维持细胞的多能性，但也可能引入污染物，大大限制了这些细胞在临床上的应用。
为此，日本RIKEN的研究团队找到了一个更好的hiPSC培养方案。他们发现，一种参与免疫应答的趋化因子CCL2能够替代干细胞培养中的传统生长因子，增强干细胞的多能性。这一成果发表在Nature旗下的Scientific Reports杂志上。
培养hiPSC的标准方法需要用bFGF（碱性成纤维细胞生长因子）来维持其多能状态。在这样的培养条件下，hiPSC其实更接近于外胚层干细胞（epiblast stem cell），而不是真正的胚胎干细胞。
研究人员将培养基中的bFGF换成CCL2进行研究。他们发现，CCL2也能够激活JAK/STAT通路，该通路与免疫应答和多能干细胞的维持有关。研究显示，用CCL2进行培养会增强多能性标志基因的表达。
为了全面理解CCL2的作用机制，研究人员分别用CCL2和bFGF培养hiPSC，并对二者的转录组进行了比较分析。他们发现，在CCL2培养的干细胞中，低氧应答的相关基因表达水平更高，比如HIF2A (EPAS1)。这说明CCL2通过诱导类似低氧应答的反应，增强干细胞的多能性。这一发现将吸引研究者们，进一步探索细胞压力（例如低氧）与细胞多能性增强之间的关系。
领导这项研究的Yuki Hasegawa指出，“我们发现，表达差异最为显著的基因与低氧应答有关。事实上，低氧在肿瘤发展和多能性维持中的确有着重要的作用。我们的这项研究可以帮助人们进一步提高iPSC的质量，推动这些细胞在再生医学和疾病研究中的应用。”
研究还显示，与bFGF相比，CCL2培养的hiPSC分化效率更高。人们可以利用CCL2实现无滋养层细胞的hiPSC培养，防止病毒或其它污染物对干细胞产生影响。为了更好的利用CCL2，培养质量更加稳定的人类iPSC，研究人员还开发了一种特殊的培养皿，其上覆盖着连有CCL2的微珠。
