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低浓度DMSO预处理增强人多能干细胞向肾祖细胞及肾脏类器官的分化效率
来源:华津生物微信公众号 | 作者:华津生物 | 发布时间 :2025-10-25 | 84 次浏览: | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:
本研究发现，用1-2% DMSO对人诱导多能干细胞进行24小时预处理，可诱导细胞G1期停滞并重塑转录组与表观遗传景观，显著提升其向肾祖细胞及肾脏类器官的分化效率。预处理后SIX2阳性肾祖细胞比例达92%，类器官生成成功率提升至78%，且类器官结构完整、标志物表达正常。该优化方法为肾脏发育研究、疾病建模与药物筛选提供了更高效可靠的细胞模型。
低浓度DMSO预处理提升人诱导多能干细胞肾分化效率研究
       DMSO预处理提升肾分化效率示意图        

2025年9月在线发表于Stem Cell Reviews and Reports的研究表明，利用低浓度二甲基亚砜（Dimethyl Sulfoxide，DMSO）对人诱导多能干细胞进行短期预处理，可显著提升其遵循既定方案分化为肾祖细胞及肾脏类器官的效率。该方法操作简便，效果显著，为肾脏发育研究、疾病建模及药物筛选提供了更优质的细胞模型。

核心发现

机制初探：研究发现，1-2% DMSO处理hiPSCs 24小时，可诱导细胞G1期停滞，并引发显著的转录组与表观遗传景观重塑。细胞表现为关键多能性转录因子（如NANOG）的下调，以及细胞粘附、细胞周期相关基因的表达改变。
效率提升：在分化第9天，经1% DMSO预处理的hiPSCs所产生的SIX2阳性后肾间充质肾祖细胞比例高达92%，显著高于未处理组的69%。同时，该处理组在细胞回收总数上也具有优势。
终点验证：分化至第21天，1% DMSO预处理组的肾脏类器官生成成功率（78%）约为未处理组（38%）的两倍。免疫荧光染色证实，所得类器官正常表达肾小球（Podocalyxin）、近端小管（LTL, Megalin）及远端小管/集合管（GATA3, E-cadherin）等关键标志物。
       实验结果图1        实验结果图2        实验结果图3        实验结果图4        实验结果图5        实验结果图6        

结论与展望

本研究证实，低浓度DMSO预处理是一种高效、可靠的hiPSCs分化增效策略。该优化方案能稳定获得高纯度的肾祖细胞及结构更完整的肾脏类器官，有望提升下游疾病模型构建与高通量药物筛选的重复性与可靠性，具有重要的方法论价值与应用前景。

参考文献
Kearney, Helen et al. “Dimethyl Sulfoxide Conditions Induced Pluripotent Stem Cells for more Efficient Nephron Progenitor and Kidney Organoid Differentiation.” Stem cell reviews and reports vol. 21,8 (2025): 2745-2764.