多能性指细胞能够分化为机体内超过一种类型细胞的生物学特性,核心表现为分化为外胚层、中胚层和内胚层三胚层衍生细胞的能力。
胚胎干细胞具备典型多能性特征,可通过四倍体融合技术实现完全个体发育,其分化潜能受染色质修饰调控;而
成体干细胞(如
造血干细胞)属于
多能干细胞范畴,具有分化为特定细胞谱系的能力。2006年
山中伸弥团队通过基因重编程技术实现
成纤维细胞向
诱导多能干细胞转化,证明了多能性可被外源因素调控。分子机制研究显示SOX2等
转录因子通过染色质互作模式,在胚胎发育早期主导多能性程序的动态转变。
与
全能性(Totipotency)的核心区别在于无法独立发育为完整个体,需借助四倍体互补技术验证发育潜能。
2006年山中伸弥团队发现通过导入
Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc四种转录因子,可使体细胞重编程为诱导多能干细胞(iPS细胞)。2023年清华大学生命学院研究揭示胚胎发育第3.5天存在前多能性(Pre-pluripotency)过渡状态,SOX2与NR5A2协同完成全能性向多能性转换。