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重磅!葡京十大平台-葡京牛牛注册-葡京牛牛网址-昆明理工大学颁发SCIENCE研究论文 解析灵长类胚胎早期着床后发育


發布時間:2019-11-01  |   訪問量:

10月31日,国际顶尖杂志SCIENCE在线公然颁发葡京十大平台-葡京牛牛注册-葡京牛牛网址-昆明理工大学高水平研究论文“Dissecting primate early post-implantation development using long-term in vitro embryo culture”(运用体外培养体系解析灵长类着床后早期胚胎发育)。葡京十大平台-葡京牛牛注册-葡京牛牛网址-昆明理工大学谭韬教授、牛昱宇教授、季维智院士和美国salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授为文章的配合通讯作者。葡京十大平台-葡京牛牛注册-葡京牛牛网址-昆明理工大学谭韬课题组博士生孙念琴、硕士生李昌及深圳华大生命科学研究院雷莹博士为该文章的并列第一作者。昆明理工大學是論文的第一完成單位,是學校在繼Cell、Nature等國際頂級期刊發表研究结果後的又一重大突破。

該研究事情第一次利用體外系統,解析了靈長類胚胎著床後特別是原腸運動時期重要的分子與細胞生物學事件。研究結果有助于加深人們對早期著床後胚胎發育的理解,對于細胞替代性治療及器官再生研究也具有重要指導意義。

灵长类胚胎早期着床后发育是哺乳动物发育中里程碑事件,然而这一阶段也是胚胎发育研究中最不清楚的时期之一。这一阶段发育的异常不但会导致胚胎流产,也会对未来整个个别的生长与发育产生深远的影响。系统研究早期着床后胚胎发育的细胞及分子生物学事件,对付不孕症、早期发育疾病的预防与治疗极为重要。近年来随着体外受精及胚胎培养体系的不绝优化,对付灵长类着床前胚胎的研究取得了巨大的生长。答复了诸如细胞多能性得到、细胞谱系分化等底子科学问题。尽管如此,对付灵长类着床后胚胎细胞的多能性退出、三胚层谱系分化以及形态产生等许多问题仍未解决。由于取材及伦理的限制,对付人着床后胚胎发育的研究险些不可能开展。领域的进一步生长亟待创新性的技能突破。2016年英国剑桥及美国洛克菲勒大学科学家Magdalena Zernicka-Goetz和Ali H. Brivanlou配合创建胚胎体外延迟培养技能,突破了研究瓶颈。2019年北京大学汤富酬教授和北京大学第三医院乔杰教授实验室运用这一技能,结合单细胞多组学技能,揭示了人早期着床后胚胎发育的基因表达调控网络和DNA甲基化动态变革规律 。由于14天规矩的限制,上述事情停止于受精后14天,诸如三胚层分化、细胞间互做、原始生殖细胞特化等许多科学问题尚未答复,而这些问题又是业界体贴的重要底子科学问题。

虽然灵长类动物早期胚胎发育与人高度相似,但对付灵长类动物着床后胚胎发育的研究依然难以开展,人力物力耗费巨大,为了深入探索灵长类胚胎着床后发育历程中的分子机制,研究团队实现了食蟹猴胚胎体外20天的培养,培养胚胎出现出了与体内发育胚胎高度一致的形态学与基因表达特征。结合胚胎体外培养系统和单细胞多组学测序技能,研究团队在受精9天后对体外培养胚胎进行了测序,通过细胞谱系及分子轨迹变革阐发,研究人员系统研究了上胚层细胞 (epiblast) 多能性动态变革历程,揭示了氧化磷酸化途径在naive多能性维持中的作用;滋养层谱系的单细胞转录组数据显示了滋养层谱系的分化路径,并表明小鼠中公认的滋养层干细胞marker CDX2在灵长类早期胚胎发育中表达并不能维持,对灵长类滋养层发育提出了新的看法;研究结果同时揭示了灵长类着床后胚胎发育中差别细胞谱系间的相互作用,为进一步理解着床后胚胎发育微情况 (niche) 的重要作用提供了新的思路。 更为重要的是,研究结果揭示了羊膜上皮是潜在的原始生殖细胞起源地,但是也不排除epiblast来源。尽管还需要进一步深入细致的机制研究进行证实,但当前研究结果对灵长类PGC的早期起源提供了新的看法。

 

SCIENCE原文鏈接:

https://science.sciencemag.org/content/early/2019/10/31/science.aaw5754

 

                   (供稿:科学技能院  灵长类转化医学研究院  生命科学与技能学院)

                                    

(編輯:昆明理工大學新聞中心)


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