饲养层细胞(feeder cells),比如小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs),被广泛的应用于多能干细胞(pluripotent stem cells,PSCs)的培养中,但其发挥作用的具体机制还有待探究。培养在饲养层细胞上的小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)具有异质性转录的特点。端粒是染色体末端的重复DNA序列,和端粒结合蛋白一起,维持基因组稳定,并且对小鼠多能干细胞原始态的维持非常关键。我们通过对端粒稳态性维持的检测,重新探究了饲养层细胞的作用。我们发现,有饲养层细胞培养的小鼠ES细胞,和无饲养层培养相比,端粒延长。无饲养层细胞培养的ES细胞,随着传代的增加,表现出更多的端粒丢失,染色体融合和非整倍性。饲养层细胞可以促进2细胞期基因,包括Zscan4的异质性转录,通过非端粒酶依赖的途径延长端粒。与之一致的是,有饲养层细胞培养的ES细胞中,姐妹染色单体交换的水平显著升高。此外,饲养层细胞能够分泌Fstl1,和BMP4一起,间歇性地激活ES细胞中Zscan4的表达。在表观遗传修饰上,饲养层细胞能够抑制Dnmt3b的表达。很多无饲养层细胞的培养体系已经被用来维持ES细胞的自我更新。值得注意的是,在没有饲养层细胞的情况下,加入2i(Mek和Gsk3β信号通路的抑制剂)的N2B27培养基可以使小鼠ES细胞获得基态(ground state)。有趣的是,Zscan4在无饲养层细胞的2i条件下培养的ES细胞中被显著抑制,同时ES细胞表现出端粒缩短,基因组不稳定性增加的表型。该文的研究表明,饲养层细胞可以促进Zscan4和其他2细胞期基因的适度表达,维持端粒长度和基因组稳定,从而在原始态小鼠ES细胞长期、稳定的自我更新中发挥重要作用。