索尔克研究所的科学家已经发现了一种新型的多能干细胞——该细胞能发育成任何类型的组织——其身份被绑定到发育中胚胎的特定位点。这和传统上进行科学研究所使用的干细胞截然相反，它们的特征是与发育的时间段相关。

在2015年5月6日发表于自然（Nature）杂志的论文中，科学家报道使用这些新的干细胞首次开发出一个可行的办法，即在实验室的培养皿里把人类干细胞整合到无法存活的小鼠胚胎中，在这种情况下人类细胞开始分化成早期组织。

“我们所发现的区域特异性细胞可以在实验室里提供巨大的优势来研究发育，进化和疾病，并可能提供产生新治疗方法的渠道，”索尔克研究所的Juan Carlos教授说道，他是文章的通讯作者，也是索尔克研究所 Roger Guillemin研究组的主席。

研究人员称这一类新的细胞为“区域选择性多能干细胞”，或缩写为rsPSCs。rsPSCs相比于传统的人类多能干细胞来说更易于在实验室进行培养，比较利于大规模生产和基因编辑（改变细胞的DNA），两者都为细胞替代疗法所需要的特征。

为了获得这些细胞，索尔克的科学家开发出一个化合物的组合，在实验室的培养皿里指导人类干细胞变得具有空间取向。

然后他们把这些具有空间取向的人类干细胞（hrsPSCs）插入到部分解剖的小鼠胚胎的特定区域，并将它们在培养皿中培养36小时。另外，他们也将传统方法培养的人类干细胞进行插入，以便将新老两种技术进行比较。

通过传统方法获得的人类干细胞不能融入改变后的胚胎，而人类rsPSCs开始发育成早期组织。在早期胚胎此区域的细胞进行动态变化以产生身体全部的细胞，组织和器官。事实上，人类rsPSCs开始了分化成早期胚胎的三个主要细胞层被称为外胚层，中胚层和内胚层的过程。索尔克的研究人员使细胞停止进一步的分化，但每个胚层理论上都能够产生特定的组织和器官。

通过与索尔克实验室的教授JosephEcker和AlanSaghatelian进行合作，Izpisua Belmonte研究团队研究了大量新细胞的特性后，发现rsPSCs表现出不同的分子和代谢特点，以及新型的表观遗传特征，那就是——化学修饰的DNA模式控制着基因的开启或关闭而不改变DNA的序列。

“这些干细胞的区域选择性状态对实验室培养的干细胞来说是完全的创新，并提供重要的见解关于人类干细胞可能会分化成衍生品从而产生了广泛的组织和器官，”Jun Wu说，他是Izpisua Belmonte实验室的博士后研究员，也是这篇新论文的第一作者。“我们不仅需要考虑时间点，而且也需要考虑干细胞的空间特征。理解干细胞这两个方面的特性是至关重要的，以产生可用于再生医学的功能化和成熟的细胞类型。”