摘要：目的利用人胚胎干细胞(hESCs)诱导向肝细胞分化,不但可为肝病治疗提供种子细胞,还对了解肝组织的分化、发育和再生等具有重要意义。当前多使用基于生长因子或者小分子的分化策略,所得的肝细胞成熟度和功能性有限。由于具有生物相容性的无机盐离子可调控多种干细胞的分化,故本研究采用一种基于硅酸钙(CS)的无机纳米粒子,探索其浸提液对人胚胎干细胞肝向分化的影响。方法使用优化的ESCs肝向分化四阶段诱导方案,即干细胞(STEM)、确定内胚层(DE)、前体肝细胞(Pre-H)和成熟肝细胞(M-H)。采用高、低两种不同浓度CS浸提液添加到分化培养基中,系统考察hESCs对CS浓度和添加顺序的依赖性。结果 CS浸提液中硅离子浓度显著升高,是主要作用因子。在分化的前两个阶段,高浓度可迅速启动向DE向分化,而低浓度则能维持向DE向分化。不同浓度CS浸提液的添加顺序对DE向分化的促进程度也不相同,并最终影响获得的肝样细胞(Hepatocyte-like cells,HLCs)的成熟度和功能性。在STEM阶段添加低浓度CS浸提液可促进肝细胞成熟,而在Pre-H和M-H阶段添加CS浸提液则能提高HLCs的功能。结论纳米粒子硅酸钙可促进hESCs的肝向分化,对肝脏再生和肝组织工程化构建具有潜在的应用价值,并有助于理解肝组织的发育和分化过程。

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