吴军团队的研究成果揭示了异种嵌合体形成中的一个重要挑战：细胞粘附的不兼容性。异种嵌合体是指由两个或更多不同物种的细胞组成的有机体，这类研究对于理解物种间的发育差异以及开发新型再生医学疗法有着重要意义。然而，不同物种的细胞在尝试共同构建一个组织或器官时往往会遇到障碍，其中一个关键因素就是细胞粘附不兼容性。

 

细胞粘附阻碍种间嵌合体的形成

当尝试将人类多能干细胞（hPSCs）引入小鼠囊胚时，研究人员发现，由于细胞粘附分子（CAMs）的不兼容性，大多数人类细胞在注射后的早期阶段即死亡或被排挤出发育中的胚胎。这是因为不同物种的细胞之间缺乏有效的物理连接，导致人类细胞无法参与到正常的胚胎发育过程中。通过标记紧密连接（ZO1）和粘附连接（E-cadherin）并使用光电显微镜（CLEM）观察，研究人员证实了异种细胞间的接触点很少，且异种细胞之间的粘附力明显弱于同种细胞之间的粘附力。

 

纳米抗体克服种间细胞粘附障碍

为了克服这一障碍，吴军团队采用了一种创新的合成纳米抗体技术。通过设计膜绑定的纳米抗体，这些抗体可以特异性地识别并结合到目标细胞表面，从而增强异种细胞间的粘附力。具体而言，研究者在细胞表面表达了一种名为vhhGFP4的抗GFP纳米抗体，并通过GPI锚定或CD8跨膜结构将其固定。实验表明，这种纳米抗体的使用显著提高了人类细胞在异种嵌合体中的嵌合程度，使得人类细胞能够更好地融入小鼠胚胎，并参与形成所有三个胚层的组织。

 

此外，研究还探讨了纳米抗体介导的细胞粘附在解决发育时间差异方面的作用。通过增强细胞间的粘附，研究者发现即使是在不同发育阶段的细胞之间也能够成功建立稳定的嵌合体，表明这种方法有可能克服发育时间差异所带来的问题。

 

总之，这项研究不仅展示了细胞粘附不兼容性在异种嵌合体形成中的重要性，同时也提供了一个潜在的技术解决方案。未来，这项技术可能有助于推进异种嵌合体研究领域的发展，并为再生医学和疾病模型研究带来新的机遇。