近日，SCIENCE CHINA Life Sciences在线发表南京医科大学杨杨/王曦团队题为“Generation of transient totipotent blastomere-like stem cells by short-term high-dose Pladienolide B treatment”的研究论文，通过高浓度的剪接体抑制剂Pladienolide B(PlaB)，建立了体外快速诱导小鼠全能样干细胞的新方法。
小鼠胚胎发育起始于受精卵，经历2细胞、4细胞、8细胞和桑椹胚阶段，最终形成囊胚。随着发育进程的推进，囊胚进一步分化为胚内组织（未来的胚胎）和胚外组织（未来的绒毛膜、羊膜、卵黄囊等）。值得注意的是，在自然发育进程中，仅合子及其直接分裂产生的2细胞期卵裂球具备发育为完整生命个体的全能性潜能，因此被定义为严格意义上的全能干细胞。自1981年首例小鼠胚胎干细胞系成功建株以来，人们一直致力于体外捕获和维持具有更高分化潜能的胚胎干细胞。2021年以来，多个团队相继成功建立了小鼠全能样干细胞系，这些细胞在单细胞转录组和翻译组等方面都展示了与体内全能性胚胎相似的分子特征，在体内外分化体系中显示出强大的双向发育潜能。然而，目前已报道的全能样干细胞仍普遍存在增殖缓慢、单细胞存活能力差等技术瓶颈，导致全能样干细胞的建系存在较大的困难，具有最高发育潜力的全能样细胞仍无法在体外稳定培养，严重限制了全能样干细胞的研究应用。
在本研究主要有以下发现
图1 体外稳定培养tTBLCs
进一步的研究发现，tTBLCs可以在体外自行分化为类囊胚，这一类囊胚结构不仅包含内细胞团、原始内胚层和滋养外胚层等胚胎样细胞，而且RNA-seq表明tTBLCs-类囊胚在发育阶段上接近E3.5-E4.5小鼠囊胚。此外，在tTBLCs-类囊胚的形成过程中，同样可以重现小鼠早期胚胎发育经历的致密化和极化等生物学事件。最后，tTBLCs-类囊胚可以在体外继续培养发育形成类似卵圆柱的植入后阶段结构，并且将tTBLCs-类囊胚移植到假孕母鼠中，也可成功植入并发育形成卵圆柱样胚胎结构。
图2 tTBLCs-类囊胚体内体外分化潜力
综上，该项工作证明了高浓度PlaB短时间处理下获得的tTBLCs，既保持良好的细胞状态，也高表达全能基因。此外，tTBLCs可以作为起始细胞在体外分化形成类囊胚，成功模拟了胚胎早期发育的多个关键环节，极大的缩短了以小鼠胚胎干细胞作为起始细胞形成类囊胚的实验周期。该项工作将为研究小鼠早期胚胎发生、着床研究和胚胎毒理学筛选提供新的替代模型。
南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室杨杨教授和王曦教授为该文通讯作者，张文逸、安世钰和侯舒月为共同第一作者。该项工作得到国家自然科学基金委项目的支持。