靈長類原始態多能幹細胞培育成功
最新一期《細胞·幹細胞》上發表一項開創性研究稱:日本東(dong) 京科學大學團隊在黑猩猩體(ti) 細胞中建立了原始態誘導多能幹細胞(iPSC)培養(yang) 體(ti) 係。這不僅(jin) 揭示了維持這些細胞自我更新能力的關(guan) 鍵機製,而且還首次利用這些細胞培育出黑猩猩的胚芽細胞模型,即早期胚胎發育的模擬結構。這項成果標誌著對靈長類動物早期胚胎發育研究邁出了關(guan) 鍵一步。

理解細胞在胚胎早期如何分化,是推動再生醫學和發育生物學發展的核心問題。多能幹細胞(PSC)因具有轉化為(wei) 體(ti) 內(nei) 各種細胞類型的潛力,所以在這一領域具有重要價(jia) 值。然而,由於(yu) 倫(lun) 理和技術的雙重限製,人類及其它靈長類動物的相關(guan) 研究長期麵臨(lin) 困境,進展緩慢。
相比傳(chuan) 統PSC,原始態PSC處於(yu) 更早的發育階段,具備更強的分化潛能。雖然人類原始態PSC可以同時形成胚胎組織以及胚外組織(如胎盤和卵黃囊),但小鼠中的同類細胞卻不具備這種能力。這引發了科學界的一個(ge) 重要思考:這種擴展的分化能力究竟是人類獨有的,還是在其它靈長類動物中也普遍存在?
此次研究的核心發現之一是抑製多梳抑製複合物2(PRC2)——一種調控基因活性和細胞分化的關(guan) 鍵蛋白複合體(ti) ,其對維持黑猩猩原始態iPSC的生長至關(guan) 重要。經分析發現,即使重編程過程初步成功,若缺乏對PRC2的抑製,這些細胞也無法持續增殖。
團隊進一步發現,黑猩猩原始態iPSC在基因表達模式和分化潛能方麵與(yu) 人類細胞高度相似。它們(men) 不僅(jin) 能分化為(wei) 胚胎組織,還能生成滋養(yang) 外胚層和下胚層等兩(liang) 種至關(guan) 重要的胚外組織,而這正是胚胎成功著床和後續發育的基礎。基於(yu) 此,團隊成功構建了一個(ge) 包含胚胎早期發育所需全部三種細胞類型的三係胚芽模型。
此外,團隊還在培養(yang) 係統上取得突破,建立了首個(ge) 無飼養(yang) 層的黑猩猩原始態iPSC培養(yang) 體(ti) 係。通過使用PRC2抑製劑,他們(men) 成功實現了黑猩猩iPSC的長期穩定擴增,擺脫了對外源飼養(yang) 細胞的依賴。
【總編輯圈點】
黑猩猩胚芽模型的建立,為(wei) 科學家提供了一種強大的平台,用於(yu) 深入探究哺乳動物早期胚胎發育的分子機製。而隨著該研究不斷深入,這一模型將助力生殖生物學、疾病建模、藥物篩選及個(ge) 性化再生醫學的發展。可以說,這項成果不僅(jin) 拓展了我們(men) 對生命最初階段的認知邊界,也為(wei) 未來靈長類幹細胞研究開辟了全新的路徑。





