京都大學和滋賀醫科大學的聯合研究組通過使用柏猴胚胎的全基因組水平分析,闡明了靈長類多能細胞在發育過程中的動力學,揭示了人類ES/iPS細胞的多能狀態。實際情況得到澄清。發表在英國科學雜誌《自然》上。

 從技術和倫理的角度來看,幾乎所有關於早期哺乳動物胚胎,尤其是植入後胚胎的研究都是使用小鼠進行的。已知小鼠 ES 細胞是從植入前胚胎建立的,並表現出具有廣泛分化潛力的“幼稚型”,但包括人在內的靈長類 ES 細胞也是從植入前胚胎建立的。差異化潛力更有限的“主要類型”。近年來,隨著iPS細胞的發展,多能幹細胞在醫學治療和藥物發現中的應用備受期待,但靈長類ES/iPS細胞多能性的實際狀態尚不清楚,也不清楚。

 本研究採用自主研發的單細胞基因表達分析方法,分析了與食蟹猴近緣種食蟹猴植入前後胚胎中所有基因的表達情況。結果發現,與小鼠相比,靈長類動物保持穩定和多能狀態超過一周,即使它們引起“原腸胚內陷”。

 此外,這些數據還被用於成功鑑定表徵猴子發育過程中多能性變化的基因組。當檢查該基因組的表達時,發現人iPS細胞在植入後約3周處於與猴多能細胞同源的狀態,在原腸胚內陷前與小鼠胚胎處於同源狀態。由此,闡明了人、猴、小鼠三種多能細胞在發育坐標上的位置關係,靈長類ES/iPS細胞在小鼠中處於“幼稚”和“原始”多能性之間。發現位於。

 這項研究揭示了靈長類多能細胞的綜合動力學,同時從學術角度補充了人類胚胎髮生中缺乏的發現。未來,有望形成旨在闡明植入前後不孕症發病機制的研究基礎,推動利用人類多能幹細胞進行醫學治療和藥物發現的發展。

京都大學

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滋賀醫科大學

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