人羊膜上皮细胞（Human amniotic epithelial cells, hAECs）因其低免疫原性、高组织相容性、无致瘤性、以及良好的旁分泌功能和免疫调控作用，在多种疾病治疗中展现出良好治疗效果，是细胞治疗的理想候选细胞类型。然而，hAECs是从足月羊膜组织中分离而来，处于羊膜发育的末期，其增殖能力有限，难以为细胞治疗提供充足的细胞数量，导致其应用受限，实现hAECs的体外扩大培养是细胞药物研发的关键环节。对hAECs的属性及其在体内发育及体外培养过程中的增殖机制认识不清晰是hAECs体外扩大培养的主要障碍。

2025年1月13日，同济大学生命科学与技术学院/东方医院何志颖教授团队在《Advanced Science》（IF：15.1）上发表题为“Scale-Up of Human Amniotic Epithelial Cells Through Regulation of Epithelial-Mesenchymal Plasticity Under Defined Conditions”的研究论文。该研究首次明确了hAECs的基本属性及其体内发育及体外培养过程中的增殖机制。研究结果表明足月羊膜组织获得的hAECs为无多能性的成熟羊膜上皮细胞，hAECs在体内发育及体外培养过程中的增殖特性与其上皮-间质可塑性（EMP）相关，在体外培养过程中可以通过小分子SB431542的添加及胶原微载体的使用实现对hAECs EMP属性及增殖能力的维持，进而实现对hAECs的扩大培养。

为明确hAECs的基本属性及其在发育过程中的增殖机制，研究团队首先对不同胎龄羊膜组织获得的hAESCs（7周、11周、29周、34周及足月（³39周））进行了单细胞转录组测序（sc-RNAseq）分析，发现在早期发育过程中hAECs处于pEMT状态，具有EMP属性及良好的增殖能力；随着发育进程的推进，hAECs的上皮属性逐渐升高，间质属性逐渐降低，增殖能力也降低；表明发育过程中hAECs的增殖与其EMP属性相关。结合sc-RNAseq分析及实验验证发现，足月时hAECs不表达多能标志物OCT4、NANOG、SOX2、TRA1-81，不表达端粒酶TERT和TERC，从而明确了足月hAECs为不具有多能性的成熟上皮细胞。

对体外培养过程中不同代次的hAECs进行sc-RNAseq分析及实验验证后发现，体外培养中hAECs通过上皮间质转化（EMT）进入部分上皮间质转化状态（pEMT），获得EMP属性及增殖能力，但EMP属性难以维持，随着EMT进程的持续推进，hAECs迅速进入衰老阶段，难以实现hAECs的扩大培养。hAECs的EMP属性可以通过上皮标志物CD324、CD9，间质标志物CD90、Vimentin的表达情况反映。

研究进一步发现，通过小分子SB431542抑制EMT可以实现对hAECs EMP属性及增殖能力的维持，结合Ⅰ型胶原修饰型微载体CT3（Cytodex 3）的使用及hAECs接种密度的优化，团队实现了对hAECs的扩大培养，获得的hAECs保持良好的PGE2分泌能力及对PBMC的增殖抑制能力等功能属性。

本研究首次明确了足月hAECs为不具有多能性的成熟羊膜上皮细胞，在体内发育及体外培养过程中，hAECs的增殖与EMP相关，通过SB431542的添加及微载体的使用，在不影响其属性的前提下，实现了对hAECs的扩大培养。

何志颖教授、张文成研究员和中国科学院过程工程研究所周炜清研究员为论文共同通讯作者，同济大学生科院郝王平、罗以、中国科学院过程工程研究所田佳、上海赛傲生物技术有限公司鲁岳峰为论文共同第一作者。该研究获得国家科技部重点专项、国家自然基金委及上海市科委等项目的资助。