Different conditions have been devised to isolate MEK/ERK signalling independent human naive pluripotent stem cells (PSCs) that are distinct from conventional primed PSCs and better correspond to pre-implantation developmental stages. While the naive conditions described thus far endow human PSCs with different extents of naivety features, isolating human pluripotent cells that retain characteristics of ground state pluripotency while maintaining differentiation potential and genetic integrity, remains a major challenge. Here we engineer reporter systems that allow functional screening for conditions that can endow both the molecular and functional features expected from human naive pluripotency. We establish that simultaneous inhibition of SRC-NFkB, WNT/Beta-CATENIN and PKC signalling pathways is essential for enabling expansion of teratoma competent fully naive human PSCs in defined or xeno-free conditions. Divergent signalling and transcriptional requirements for maintaining naive pluripotency were found between mouse and human. Finally, we establish alternative naive conditions in which MEK/ERK inhibition is substituted with inhibition for NOTCH/RBPj signalling, which allow obtaining alternative human naive PSCs with diminished risk for loss of imprinting and deleterious global DNA hypomethylation. Our findings set a framework for the signalling foundations of human naive pluripotency and may advance its utilization in future translational applications.

中文翻译：

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SRC-WNT-PKC信号的三方抑制巩固了人类的幼稚多能性

已经设计出不同的条件来分离MEK / ERK信号传导独立的人类幼稚多能干细胞（PSC），其不同于常规的引发的PSC，并且更好地对应于植入前的发育阶段。尽管迄今为止描述的幼稚条件赋予人PSC不同程度的幼稚特征，但是分离保留基态多能性特征同时保持分化潜能和遗传完整性的人多能细胞仍然是主要挑战。在这里，我们设计了一种记者系统，该系统可以对可能赋予人类幼稚多能性预期的分子和功能特征的条件进行功能筛选。我们确定同时抑制SRC-NFkB，WNT / Beta-CATENIN和PKC信号通路对于在限定或无异源条件下能够扩增畸胎瘤的完全幼稚的人类PSC至关重要。在小鼠和人之间发现了维持幼稚多能性的不同信号传导和转录要求。最后，我们建立了另一种天真的条件，其中用MEK / ERK抑制作用代替了对NOTCH / RBPj信号传导的抑制作用，从而可以获得替代的人类天真PSC，其印迹损失和有害的整体DNA低甲基化风险降低。我们的发现为人类幼稚多能性的信号基础奠定了框架，并可能促进其在未来翻译应用中的利用。在小鼠和人之间发现了维持幼稚多能性的不同信号传导和转录要求。最后，我们建立了另一种天真的条件，其中用MEK / ERK抑制作用代替了对NOTCH / RBPj信号传导的抑制作用，从而可以获得替代的人类天真PSC，其印迹损失和有害的整体DNA低甲基化风险降低。我们的发现为人类幼稚多能性的信号基础奠定了框架，并可能促进其在未来翻译应用中的利用。在小鼠和人之间发现了维持幼稚多能性的不同信号传导和转录要求。最后，我们建立了另一种天真的条件，其中用MEK / ERK抑制作用代替了对NOTCH / RBPj信号传导的抑制作用，从而可以获得替代的人类天真PSC，其印迹损失和有害的整体DNA低甲基化风险降低。我们的发现为人类幼稚多能性的信号基础奠定了框架，并可能促进其在未来翻译应用中的利用。允许获得替代的人类天然PSC，从而减少印迹损失和有害的全球DNA甲基化不足的风险。我们的发现为人类幼稚多能性的信号基础奠定了框架，并可能促进其在未来翻译应用中的利用。允许获得替代的人类天然PSC，从而减少印迹损失和有害的全球DNA甲基化不足的风险。我们的发现为人类幼稚多能性的信号基础奠定了框架，并可能促进其在未来翻译应用中的利用。