文章来源：科技日报

科技日报记者 张梦然 报道

日本大阪公立大学研究团队近日在《干细胞转化医学》期刊发表成果，宣布成功建立一套从犬类诱导多能干细胞（iPSC）中生成红细胞样细胞的技术体系。这一突破为人类异种输血研究提供了更可靠的实验平台，同时也为兽医临床血库建设奠定了关键支撑。更值得关注的是，团队利用CRISPR-Cas9基因编辑技术实现了分化过程的实时可视化，相当于为细胞发育装上了“直播镜头”。

人类红细胞面临两大难题：供体短缺以及供受者之间的血型相容性限制，尤其在创伤、手术和产后出血等急性失血场景下矛盾格外突出。因此，将动物红细胞作为异种输血的储备来源，已成为全球输血医学的重要探索方向。猪红细胞因供应量大、功能与人类红细胞相似，一直被视作最具潜力的替代源之一。但问题在于，猪红细胞表面存在异种抗原，进入人体会引发急性溶血反应，必须通过基因编辑敲除主要异种抗原才能进入临床。相比之下，犬类的凝血机制与人类高度相似，其iPSC分化体系不仅有望缓解兽医临床血源紧张，还能作为理想的异种输血中试平台，加速人工血液产品的研发与评估。

尽管iPSC技术在人类血液再生领域已取得显著进展，但针对犬类红细胞的定向分化方案一直未能完善。

与此同时，全球兽医医疗体系普遍缺乏标准化的血库系统。犬只输血完全依赖健康犬只捐献，而犬类拥有十多种血型系统，配型困难，导致临床用血长期处于紧张状态。

本次研究中，科研团队使用与常羽生物公司联合开发的犬源iPSC，通过模拟体内造血微环境的三维培养体系，成功诱导细胞形成造血干细胞前体，最终获得表达血红蛋白的红细胞样细胞。

为精准追踪分化进程，团队对糖蛋白A（GYPA）基因进行了编辑，构建了能表达绿色荧光蛋白的报告系统。实验数据显示，在优化后的培养条件下，超过96%的靶细胞可稳定表达GYPA标记物。这种实时监测技术不仅验证了分化路径的有效性，还为后续工艺优化提供了量化依据。不过，当前生成的细胞仍存在成熟度缺陷——仅约3%的细胞完成了脱核过程，而脱核正是哺乳动物成熟红细胞丧失细胞核的关键生理特征。

该研究负责人指出，现阶段细胞产物尚未达到临床输血标准，后续研究将重点解决细胞脱核效率以及功能验证问题。