一种无饲养层培养系统支持牛成形期胚胎干细胞的长期扩增和生殖系潜能

牛胚胎干细胞（bESCs）是细胞培养肉、大型动物基因编辑和胚胎-干细胞育种系统等下一代应用的关键。尽管已建立了初始态bESCs和牛扩展潜能干细胞，但其常规培养通常依赖于小鼠胚胎成纤维细胞或牛胎儿成纤维细胞饲养层，这些方法复杂、劳动密集、标准化程度低且难以规模化生产。在此，我们报告了一种简化的无饲养层bESCs培养平台，该平台将市售基础培养基与生长因子减除型基质胶结合，生成三维仿生微环境底物。利用这种方法，我们成功衍生出一种新型无饲养层bESCs（FF-bESCs），其可在无需ROCK抑制剂的情况下稳定扩增超过60代，同时保持正常核型、高增殖速率和核心多能性标记物的稳定表达。功能实验证实FF-bESCs具有真正的多能性，表现为体外形成拟胚体以及在体内产生包含所有三个胚层衍生物的畸胎瘤的能力。转录组分析进一步揭示FF-bESCs处于成形期多能状态。值得注意的是，这些细胞可被诱导分化为原始生殖细胞样细胞。我们的无饲养层培养系统为推进基于bESC的牛精准基因组编辑和用于胚胎-干细胞育种系统的生殖细胞分化技术提供了可扩展、可重复的基础。