细胞融合实验始于1969年,细胞融合是研究细胞多能性、命运决定及基因调控的重要手段。然而目前文献报道的细胞融合方法效率一般在1%左右,且异种细胞融合效率更低。通过细胞融合改变细胞的生物学特性,为进化生物学、发育生物学和遗传学等研究提供新的模型和工具。猪在生理结构、形态学和免疫学上与人有着许多相似的特性,因此猪在人类疾病临床研究中常被作为动物疾病模型,但是猪的胚胎干细胞系仍然还没有被建立成功,通过探索鼠猪异种融合细胞的特性为猪胚胎干细胞建系的研究工作添砖加瓦。针对这些问题,本研究进行以下三部分的探索:(1)探索提高细胞融合效率的方法;(2)探索鼠猪异种融合细胞的生物学特性;(3)探索鼠猪异种融合细胞所依赖的生长因子。为提高细胞融合效率,有效的为相关研究提供更丰富的研究材料,本研究采用单细胞融合方法,将小鼠胚胎干细胞(mESC)与猪的成纤维细胞(PEF)以及猪多能性干细胞进行融合,用0.25%的胰酶将细胞消化成单细胞,利用细胞凝集素构建一对一的细胞对,在含有50%聚乙二醇中培养1min,随后将细胞继续培养7天,成功融合的细胞既表达红色荧光也表达绿色荧光,结果发现单细胞融合法的克隆效率(~50%)显著高于传统融合的效率。然后,将融合细胞在小鼠胚胎干细胞的培养条件下培养,融合细胞可传至30代左右,并可以进行正常的冻存和复苏。融合细胞既表达猪的种属特异基因Stat3,也表达小鼠的种属特异基因Wdr59和Akt1。融合细胞呈AP阳性,多能性基因Sox2相对于猪成纤维细胞高表达。经过AKT、BMP、TGF、FGF、LIF、WNT等信号通路的相关因子检测,我们发现融合细胞与小鼠胚胎干细胞更相似,Bmp4,Tgfβ2,Fgfr1等基因处于高表达水平。另外,核型鉴定结果表明,融合细胞中猪染色体严重丢失。通过上述研究,得到结论为:(1)通过优化融合方法我们成功的建立单细胞融合体系,适用于同种细胞融合和异种细胞融合,融合效率高,操作方便;(2)我们成功获得两株同种融合细胞系和四株异种融合细胞系,融合细胞呈AP阳性;表达多能性基因;可体外形成拟胚体,具有向三胚层分化能力;(3)融合细胞系高表达Bmp4,Tgfβ2,Fgfr1等信号通路关键因子。(4)小鼠染色体在异种融合细胞系中较稳定存在,而猪染色体丢失较严重。