日本團隊最新成果 犬類誘導多能干細胞生成紅細胞樣細胞

科技日報訊 （記者張夢然）日本大阪公立大學研究團隊在《干細胞轉化醫學》發表最新成果，宣布成功建立從犬類誘導多能干細胞（iPSC）中生成紅細胞樣細胞的技術體系。這項突破性進展為人類異種輸血研究及獸醫臨床血庫建設提供了關鍵實驗平台，相關技術已通過CRISPR-Cas9基因編輯實現分化過程的實時可視化監測。

人類紅細胞面臨供體短缺與供受者相容性限制的雙重壓力，尤其在創傷、手術和產后出血等急性失血場景中矛盾尤為突出。正因如此，利用動物紅細胞作為異種輸血儲備來源，已成為全球輸血醫學的重要探索方向：豬紅細胞因供應充足且與人類紅細胞功能相似，被視為最具潛力的替代源之一，但豬紅細胞表面存在異種抗原，進入人體后會引發急性溶血反應，必須通過基因編輯敲除主要異種抗原等才能真正走向臨床。而犬類凝血機制與人類高度相似，其iPSC分化體系不僅有望緩解獸醫臨床血源匱乏，更能作為理想的異種輸血中試平台，加速人工血液產品的研發與評估。

不過，盡管iPSC技術在人類血液再生領域已取得顯著進展，但針對犬類的紅細胞定向分化方案始終未能完善。

與此同時，目前全球獸醫醫療體系也普遍缺乏標准化血庫系統，犬隻輸血完全依賴健康犬隻捐獻。由於犬類存在十余種血型系統，配型困難導致臨床用血長期緊張。

此次研究中，科研團隊採用與常羽生物公司聯合開發的犬源iPSC，通過模擬體內造血微環境的三維培養體系，成功誘導細胞形成造血干細胞前體，並最終獲得表達血紅蛋白的紅細胞樣細胞。

為精准追蹤分化進程，研究團隊對糖蛋白A（GYPA）基因進行編輯，構建出表達綠色熒光蛋白的報告系統。實驗數據顯示，在優化后的培養條件下，超過96%的靶細胞可穩定表達GYPA標記物。這種實時監測技術不僅驗証了分化路徑的有效性，更為后續工藝優化提供了量化依據。不過當前生成的細胞仍存在成熟度缺陷，僅有約3%的細胞完成脫核過程——這是哺乳動物成熟紅細胞喪失細胞核的關鍵生理特征。

該研究負責人指出，現階段細胞產物尚未達到臨床輸血標准，后續研究將著重解決細胞脫核效率及功能驗証問題。