從胚胎時期細胞不斷的分化，幹細胞負責形成各種器官到最後成為一個完整的個體；成長後細胞老化時，幹細胞必須產生新的細胞作為替換或修復。幹細胞在人的一生中扮演了重要的角色。在幹細胞的世界裡，多功能幹細胞（PSCs） 擁有能夠分化成任何細胞種類的超多能分化性（pluripotency），所以被視為最有潛力的幹細胞，也是再生醫學領域最期待的細胞來源。
不過，擁有超多能分化性（pluripotency）的 PSCs 卻在分化成胚胎外胎盤細胞（extraembryonic placental tissues）時遇到瓶頸。一篇在 Cell 的最新研究解決了 PSCs 在分化成胎盤細胞組織的困境。研究者利用小分子雞尾酒療法（small molecule cocktail），稱為 LCDM (分別代表 LIF、CHIR、DiM 和 MiH)，讓 PSCs 能夠分化成胚胎細胞和胚胎外胎盤細胞組織。作者利用 LCDM 小分子雞尾酒來促進人類和老鼠 PSCs 的超多能分化性。這些受過 LCDM 處理的 PSCs 細胞被作者稱為 extended pluripotent stem cells（EPS）細胞。這杯小分子雞尾酒中調和了人類白血球抑制分子（hLIF）、GSK3 抑制物（CHIR 99021）、Poly [ADP-ribose] polymerase 1 抑制物（Minocycline）和組織胺、蕈鹼類受器（Muscarinic receptor）抑制物（(S)-(+)-dimethindene maleate）的共四種小分子。
使用 LCDM 可使細胞轉變成 EPS 發育成器官或是個體。圖片來源： https://goo.gl/ggcTfW
利用 LCDM 成功地讓 PSCs 分化成滋胚層（trophoblast lineages），滋胚層又進一步生長成胚胎外胎盤細胞組織。值得注意的是，老鼠 EPS 細胞在胚胎和胚胎外胎盤細胞組織展現了良好的嵌合特質（chimerism，一種用來測量超多能分化性的指標）。除此之外，利用四倍體互補（tetraploid complementation）能夠使單一個 EPS 細胞成功分化成一隻完整的老鼠。融合在老鼠的胚體（Conceptus）裡面的人類 EPS 細胞也成功展現了跨物種的超多能分化性。這項發現再次證實了 PSCs 的無限潛能，也為醫學研究和轉譯醫學研究帶來新希望。
參考資料：
Yang, Y., Liu, B., Xu, J., Wang, J., Wu, J., Shi, C., … & Zhu, J. (2017). Derivation of pluripotent stem cells with in vivo embryonic and extraembryonic potency. Cell, 169(2), 243-257. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.02.005
撰文｜魏廷燕
修訂｜楊仁龍
