[发明专利]功能性肝实质细胞及其制备方法

说明书

本发明公开了一种功能性肝实质细胞及其制备方法。本发明将潜能拓展的多能干细胞，即EPS细胞，进行定向分化，从而制备功能性肝实质细胞(或称为肝细胞)。并且，在EPS进行定向分化之前，首先将EPS细胞在iPSCs/ESCs培养基中进行预处理。本发明的制备方法可将人EPS细胞更高效地分化为功能性肝实质细胞，并且由EPS分化获得的功能性肝实质细胞EPS‑Heps在全基因转录水平上更类似于新鲜分离的原代肝细胞。

技术领域

本发明属于干细胞分化技术领域，更具体地，本发明涉及诱导潜能拓展的多能干细胞向功能性肝实质细胞定向分化的新方法。

背景技术

肝脏在人体内代谢过程中起到重要的作用，包括糖原合成、尿素合成、脂肪代谢调控以及药物解毒等。肝脏细胞的损伤包括肝炎、肝癌、肝硬化等会对人体生命安全造成极大的危害。要解决这种问题，就要能在体外获得大量肝脏细胞，利用这些细胞进行移植。

在各种细胞来源中，人多能干细胞(pluripotent stem cell)具有定向分化产生多种功能细胞类型的能力，可用于再生医学，具有巨大的应用前景¹。传统的始发态的多能干细胞包括诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)和胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)。然而目前仍存在多种因素限制了传统始发态人多能干细胞的应用，包括细胞的异质性，分化的偏向性，增殖缓慢以及单细胞存活率差等²。为了解决这些问题，研究人员主要从两方面进行改进，一方面优化传统人多能干细胞的培养条件³，另一方面研发新的人多能细胞类型，例如原始态多能细胞系。

本发明人于2017年通过化学小分子筛选，开发了一种全新的培养体系，能够建立具有胚内和胚外发育潜能的小鼠和人干细胞系，并将其命名为潜能拓展的多能肝细胞(extended pluripotent stem cell)⁴，简称为EPS细胞。其具有更高的发育潜能，可以分化胚胎和胚外组织。但是关于上述 EPS细胞，目前还没有任何将其用于定向分化的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种功能性肝实质细胞及其制备方法、

本发明涉及以下多个方面：

1.功能性肝实质细胞的制备方法，其特征在于，将潜能拓展的多能干细胞，即EPS细胞，进行定向分化，从而制备功能性肝实质细胞。

2.根据1所述的制备方法，其特征在于，将EPS细胞在iPSCs/ESCs 培养基(优选TeSR^TM2培养基)中进行预处理；

优选地，所述iPSCs/ESCs培养基为商购可得的或现有技术已知的培养基，包括但不限于TeSR^TM2，Essential 8Medium(Gibico)，Essential 8 Adaptation Kit(Gibico)，Essential 8Flex Medium Kit(Gibico)，TeSR-E8(STEMCELL Technologies)，mTeSR1(STEMCELL Technologies)，mTeSR Plus(STEMCELL Technologies)；或者，所述iPSCs/ESCs培养基为由 DMEM/F12+20％KSR+NEAA+GLUTAMAX+bFGF配制获得的培养基；最优选地，所述iPS/ESCs培养基为TeSR^TM2培养基。

3.根据1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将EPS细胞在iPSCs/ESCs培养基中进行预处理；

S2：将预处理后的EPS细胞在内胚层诱导培养基(优选地，以MCDB 培养基为基础培养基)中培养，获得内胚层细胞，所述内胚层细胞为 FOXA2⁺/SOX17⁺的内胚层细胞；