靈長類早期胚胎發(fā)育多能性變化模式揭示
記者4日從中科院昆明動物研究所獲悉，國際權(quán)威期刊《基因組研究》最新在線發(fā)表了該所鄭萍課題組與中科院上海生科院計算生物所韓敬東課題組合作的研究成果，揭示了靈長類早期胚胎發(fā)育多能性的變化模式。
發(fā)育多能性是指一種細胞分化為其他細胞類型的潛能。在早期胚胎發(fā)育過程中，胚胎細胞的多能性隨著發(fā)育的推進而逐漸下降，多能性狀態(tài)隨著發(fā)育程度變化而有所不同。在靈長類中，早期胚胎多能性狀態(tài)的變化模式尚不清楚，但從人和非人靈長類著床前胚胎中建立的胚胎干細胞系，都表現(xiàn)出始發(fā)多能態(tài)特征，提示靈長類早期胚胎的多能性變化模式可能不同于嚙齒類。
合作團隊通過單細胞轉(zhuǎn)錄組方法，分析了獼猴著床前胚胎發(fā)育過程中，早期細胞命運分化調(diào)控，還重點研究了早中晚期囊胚及孵化囊胚四個發(fā)育階段上胚層細胞多能性的動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)獼猴早期胚胎細胞命運決定模式和調(diào)控與人類胚胎極其相似，并首次揭示了靈長類著床前胚胎中存在發(fā)育多能性由原始態(tài)向始發(fā)態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。
為了研究靈長類早期胚胎多能性的動態(tài)變化，研究團隊收集了獼猴囊胚發(fā)育的四個時期，對每個時期上胚層細胞進行單細胞轉(zhuǎn)錄組分析，通過在蛋白編碼基因?qū)用嬉约胺蔷幋a因子層面的分析，構(gòu)建多能性網(wǎng)絡相關基因等計算方法，發(fā)現(xiàn)靈長類著床前胚胎細胞的發(fā)育多能性存在不同的狀態(tài)。在早期和中期囊胚時期，上胚層細胞處于原始多能態(tài)，此后原始多能性特征丟失，并逐步獲得始發(fā)多能態(tài)特征。因此，與嚙齒類不同，靈長類原始多能態(tài)存在的時間窗口極其短暫。研究解釋了靈長類原始多能態(tài)胚胎干細胞難以獲得的原因，并為如何從囊胚中直接建立具原始多能態(tài)靈長類多能干細胞提供了適合的時間窗口。(趙漢斌)
