《Nature Methods》 

 --- Namocell助力NIH發(fā)現(xiàn)保護(hù)iPSC的小分子組合CEPT

誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞（iPSCs）具有強(qiáng)大的自我更新能力。從理論上講，人類(lèi)多能干細(xì)胞是可以一直生長(zhǎng)的細(xì)胞，是大腦、腎臟和心臟等特殊細(xì)胞取之不盡、用之不竭的來(lái)源。自2006年日本科學(xué)家山中伸彌成功通過(guò)對(duì)成體細(xì)胞重編程得到誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞以來(lái)，越來(lái)越多的科學(xué)家潛心這一研究領(lǐng)域，為人類(lèi)戰(zhàn)勝多種疾病提供了更多可能。

雖然誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞前景廣闊，但是由于其在體外培養(yǎng)時(shí)對(duì)于環(huán)境擾動(dòng)高度敏感，生長(zhǎng)和分化都極易受到很大影響，給iPS細(xì)胞的研究造成重重阻礙。因此，目前亟待解決的主要問(wèn)題就是要確保這些細(xì)胞能夠長(zhǎng)期安全健康地生長(zhǎng)和分化。

2021年5月，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）國(guó)家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心（NCATS）干細(xì)胞轉(zhuǎn)化中心實(shí)驗(yàn)室主任Ilyas Singe?和他的團(tuán)隊(duì)在《Nature Methods》上發(fā)表了他們的重大發(fā)現(xiàn)：一種四個(gè)小分子組合CEPT，可以保護(hù)誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞，使其免受外部環(huán)境干擾，維持正常的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。CEPT將大大提高誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞在疾病治療（如糖尿病、帕金森病，脊髓損傷等）、基因編輯等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

研究人員利用高通量篩選技術(shù)，系統(tǒng)地測(cè)試了大量藥物與化合物，發(fā)現(xiàn)CEPT這一組合極大地提高了干細(xì)胞的存活率。Singe?博士說(shuō), 單細(xì)胞克隆對(duì)于干細(xì)胞生物學(xué)至關(guān)重要。雖然大批量培養(yǎng)干細(xì)胞比較容易，但單細(xì)胞克隆，也就是在細(xì)胞培養(yǎng)板的一個(gè)小孔中一次培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞壓力極大，通常生長(zhǎng)率極低。在篩選中，研究團(tuán)隊(duì)在平板孔中測(cè)試了15,333種藥物和化合物對(duì)iPS細(xì)胞的保護(hù)作用。為了模擬單細(xì)胞克隆過(guò)程中出現(xiàn)的對(duì)于細(xì)胞的壓力，他們開(kāi)發(fā)了一種新的分析方法，篩選了7599種化合物對(duì)于10個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。使用這種高通量低密度的檢測(cè)方法，研究團(tuán)隊(duì)最終發(fā)現(xiàn)了保護(hù)iPS細(xì)胞生長(zhǎng)的小分子組合CEPT。文中指出，研究團(tuán)隊(duì)使用了Namocell單細(xì)胞分離儀(Single Cell Dispenser)，以其快速、輕柔、簡(jiǎn)便的單細(xì)胞分選技術(shù)，幫助他們提高了單克隆分析能力，極大地加快了他們的研究進(jìn)程。

                       圖1：NIH團(tuán)隊(duì)使用Namocell單細(xì)胞分離儀進(jìn)行單細(xì)胞分離和單細(xì)胞生長(zhǎng)效率的分析

   如上圖所示，研究團(tuán)隊(duì)將每毫升5,000個(gè)iPS細(xì)胞的樣本放入Namocell的單細(xì)胞分離芯片中，使用Namocell的Hana單細(xì)胞分離儀將單個(gè)細(xì)胞分離至96孔板中，板中含有加入了CEPT的培養(yǎng)基。FSC、SSC和FITC設(shè)置分別為：25-400、50-450、和25-1000，以保證calcein-green-AM陽(yáng)性的單個(gè)活細(xì)胞分離至96孔板中。由于Namocell單細(xì)胞分離儀對(duì)細(xì)胞極其溫和，不僅能夠快速分離單個(gè)細(xì)胞，而且能夠保持細(xì)胞活性。通過(guò)這種方法，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)了CEPT對(duì)于單個(gè)iPS細(xì)胞具有強(qiáng)大的保護(hù)作用，大幅提高了細(xì)胞的生長(zhǎng)率。

               圖2：Namocell單細(xì)胞分離儀及單細(xì)胞分離芯片

“過(guò)去20年來(lái)，我們一直無(wú)法在理想的條件下培養(yǎng)人類(lèi)干細(xì)胞"Singe?博士說(shuō)，“CEPT將使高質(zhì)量的新一代干細(xì)胞系進(jìn)入臨床研究。"

NIH院長(zhǎng)Francis Collins博士說(shuō)：“這一重大發(fā)現(xiàn)將全面推動(dòng)干細(xì)胞在疾病治療以及基因組編輯領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)糖尿病，帕金森癥等疾病的細(xì)胞治療。"

關(guān)于Namocell

          Namocell是總部位于美國(guó)硅谷的專(zhuān)注于單細(xì)胞分選技術(shù)的生物儀器公司。該公司自主研發(fā)的微流體單細(xì)胞分選平臺(tái)(Namocell Single Cell Dispensers)，使單細(xì)胞分選變得簡(jiǎn)單快速，極大地推動(dòng)了單細(xì)胞分析在基礎(chǔ)研究和臨床領(lǐng)域的應(yīng)用。產(chǎn)品應(yīng)用于細(xì)胞株構(gòu)建與改造，細(xì)胞基因編輯，單細(xì)胞基因組學(xué)，單克隆抗體篩選，稀有細(xì)胞分離（包括癌癥液體活檢，產(chǎn)前基因篩查等），單細(xì)胞質(zhì)譜分析，合成生物學(xué)等方面。Namocell單細(xì)胞分離儀已被世界各大頂尖研究機(jī)構(gòu)及生物制藥公司廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，例如美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(NIH)，斯坦福大學(xué)，麻省理工大學(xué)，Genentech, Merck, Biogen等，在中國(guó)也被多家高校、科研院所和生物公司廣泛采用。