京都大学和滋贺医科大学的联合研究小组使用柏猴胚胎通过全基因组水平分析阐明了灵长类动物多能细胞在发育过程中的动态,并揭示了人类ES / iPS细胞的多能状态。实际情况得到澄清。发表于英国科学期刊《自然》。
从技术和伦理的角度来看,几乎所有关于早期哺乳动物胚胎,尤其是植入后胚胎的研究都是使用小鼠进行的。已知小鼠 ES 细胞是从植入前胚胎建立的,并表现出具有广泛分化潜力的“幼稚型”,但包括人类在内的灵长类 ES 细胞也是从植入前胚胎建立的。然而,已经表明它可能是分化潜力更有限的“主要类型”。近年来,随着iPS细胞的发展,人们期待多能干细胞在医学治疗和药物发现方面的应用,但灵长类动物ES/iPS细胞多能性的实际状态尚不清楚,也不清楚。
本研究采用自主研发的单细胞基因表达分析方法,分析了日本猕猴近缘种食蟹猴植入前后胚胎中所有基因的表达情况。结果发现,与小鼠相比,灵长类动物保持稳定和多能状态一个多星期,即使它们会引起“原肠内陷”。
此外,使用这些数据,我们成功地确定了表征猴子发育过程中多能状态变化的基因组。当检查该基因组的表达时,发现人iPS细胞在植入后约3周处于与猴多能细胞相同的状态,并且在原肠内陷前处于与小鼠胚胎同源的状态。由此理清了人、猴、小鼠三种多能细胞在发育坐标上的位置关系,灵长类ES/iPS细胞在小鼠的“幼稚”和“原始”多能性之间处于中间位置。发现位于。
这项研究揭示了灵长类动物多能细胞的综合动态,同时从学术的角度补充了人类胚胎发生中缺乏的发现。未来,预计将形成旨在阐明植入前后不孕症发病机制的研究基础,推动人类多能干细胞医疗和药物研发的发展。