巨核细胞(MK)是血小板的前体细胞,巨核细胞诱导分化对血小板短缺问题具有重大意义。然而,传统分化方案效率低、周期长、个体差异大,亟需建立高通量筛选平台以加速优化进程。
该平台通常整合多能干细胞(iPSC或ESC)作为起始材料,通过自动化液体处理系统进行96或384孔板规模的因子/小分子组合测试。关键读出指标包括:CD41⁺/CD42b⁺双阳性率(流式)、多倍体核比例(DAPI染色)、proplatelet形成能力(显微成像)及释放血小板的功能验证。

为提升通量,研究者开发了荧光报告系统——例如在GPIIb(ITGA2B)启动子下游插入GFP,使MK分化过程可视化;或利用高内涵成像自动识别细胞形态变化。机器学习算法可对图像数据进行聚类分析,快速识别高效分化条件。
近期,平台已成功筛选出新型小分子组合(如ROCK抑制剂Y27632联合HDAC抑制剂)显著提升MK产量。此外,微流控芯片模拟骨髓血流剪切力,进一步促进终末成熟,也被集成至筛选流程。
该平台不仅加速了分化方案优化,还可用于疾病建模(如MYH9相关血小板减少症)与药物毒性评价。未来,结合CRISPR文库筛选,有望系统解析MK分化的调控网络,为GMP级血小板生产奠定基础。