近期，亿万先生MR理学院资料生物学钻研所与上海交通大学合作团队在《先进资料》（Advanced Materials）颁发了题为DNA-programmed stem cell niches via orthogonal extracellular vesicle-cell communications的钻研论文。该论文发展了一种DNA编码的人为“配体-受体”系统用于可编程调控细胞表囊泡与细胞间的正交通讯，并构建了基于该系统的干细胞微环境，即“干细胞龛”，可支持灵长类动物雌性生殖干细胞体表自我更新与干性维持，为干细胞工程化利用提供了新工具。亿万先生MR理学院资料生物学钻研所李江钻研员与上海交通大学Bio-X钻研院吴际教授为论文共同通讯作者。

2009年，吴际教授团队初次在成年哺乳动物卵巢内发现了雌性生殖干细胞，这一发此刻生殖生物学与再生医学等领域有沉要的科学意思与宽泛的利用远景。然而至今，雌性生殖干细胞的体表工程化造就与刷新依然存在诸多挑战。这重要是由于干细胞与细胞表环境之间的信息与物质互换对细胞命运调控至关沉要又极为复杂，我们还不足针对这一过程的精确调控伎俩。细胞表囊泡作为细胞排泄的一类天然纳米囊泡，能够打包传递多种生物活性物质，如蛋白质、脂质、核酸等。这是生物进化上守旧的一种细胞及物种间通讯机造。沉编程细胞表囊泡与细胞的相互作用可以为体表细胞工程和细胞回路构建提供新的工具。

近年来，DNA纳米技术的发展为钻研者们提供了一种基于碱基互补配对准则的方式来编程调控分歧的天然/人为资料之间的相互作用，能够实现从纳米颗粒到活细胞等各类资料的精确组装与空间排布。在此布景下，钻研团队设想：可否利用DNA结构编程调控细胞表囊泡与细胞间的通讯，用于构建定造化的干细胞微环境？

图1. DNA编码配体-受体系统介导细胞表囊泡（EV）与细胞之间的通讯

针对这一设想，钻研团队开发了一种DNA编码的人为配体-受体系统，通过非共价方式别离部署于作为供体的细胞表囊泡与作为受体的细胞表表。这样，细胞表囊泡与受体细胞能够通过DNA碱基互补配对特异性地结合，介导拥有正交性的细胞表囊泡-细胞相互作用（图1）
；诟孟低，钻研团队成功实现了起源于分歧物种（幼鼠、西瓜和大肠杆菌）的细胞表囊泡与人源细胞之间的跨物种通讯。该系统在复杂细胞环境中拥有很好的正交性，因而能够构建精确的细胞表囊泡-细胞通讯回路。最终，该系统被成功利用于构建灵长类动物雌性生殖干细胞的细胞龛（图2），实现了无需豢养层细胞的干细胞自我更新与干性维持，为雌性生殖干细胞的体表工程化利用提供了新的工具。

图2. DNA编程细胞表囊泡与干细胞相互作用，构建雌性生殖干细胞龛

这项工作依附转化医学国度沉大科技基础设施，上述钻研得到了国度沉点研发打算、国度天然科学基金等项主张赞助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202302323