中新網北京5月11日電 (記者 孫自法)中國科學家領銜完成的一項最新研究——成功建立可支持食蟹猴胚胎體(ti) 外發育至受精後第25天的3D長時程培養(yang) 體(ti) 係，揭示靈長類早期神經胚發育特征，在已有研究基礎上進一步填補了靈長類胚胎中晚期原腸運動至早期器官發育階段的領域空白。

　　這項靈長類胚胎發育領域重要突破進展的論文，由中國科學院動物研究所(中科院動物所)/北京幹細胞與(yu) 再生醫學研究院王紅梅、郭帆、李偉(wei) 研究員聯合美國賓夕法尼亞(ya) 大學尼古拉斯·普拉切塔(Nicolas Plachta)教授合作完成。中科院動物所副研究員翟晶磊、助理研究員萬(wan) 海峰和博士生徐豔紅、燕蕊、郭敬以及美國賓夕法尼亞(ya) 大學博士後羅賓·斯科裏(Robin Skory)為(wei) 論文共同第一作者。論文於(yu) 北京時間5月11日夜間在國際著名學術期刊《細胞》(Cell)以封麵形式在線發表。

　　研究團隊指出，出生缺陷的發生與(yu) 早期胚胎發育異常直接相關(guan) 。因此研究早期胚胎發育過程、探究發育機理，是揭示病理性胚胎發生機製、提升相關(guan) 疾病診療效率，進而從(cong) 根源上提高人民健康水平的重要前提。但人類早期胚胎極難獲取，科學家們(men) 無法直接探究人類胚胎發育過程和機理。胚胎體(ti) 外培養(yang) 技術是可視化研究胚胎發育過程的有力工具。借助人類胚胎體(ti) 外培養(yang) 技術，胚胎期第14天之前的發育事件已被初步揭示。然而，由於(yu) 科研倫(lun) 理限製，人類胚胎研究遵循“14天原則”，即人類胚胎體(ti) 外研究必須在第14天終止，故體(ti) 外培養(yang) 的人類胚胎不能被用於(yu) 研究胚胎期第14天之後發生的原腸運動和早期神經胚發育等事件。

　　非人靈長類與(yu) 人類在進化上和發育生物學特征上高度相似，所以搭建非人靈長類胚胎體(ti) 外培養(yang) 體(ti) 係至關(guan) 重要，借此揭示靈長類胚胎發育特征，可極大提升科學家們(men) 對包括人類在內(nei) 的靈長類早期胚胎發育及相關(guan) 疾病的認識。

　　2019年，王紅梅研究員團隊聯合中外同行已將食蟹猴胚胎體(ti) 外培養(yang) 至胚胎期第20天，探究了靈長類早期原腸運動特征。本次研究在之前基礎上再獲突破，把食蟹猴胚胎體(ti) 外培養(yang) 至胚胎期第25天，並命名為(wei) 3D長時程培養(yang) 體(ti) 係(pIVC)。

　　利用該體(ti) 係，研究團隊進一步探究靈長類早期神經胚發育過程。研究者對神經係統發育關(guan) 鍵調控因子進行鑒定，發現pIVC胚胎的神經管形態和多種分子表達特征與(yu) 體(ti) 內(nei) 相同發育階段的胚胎相似。伴隨神經外胚層的發育，pIVC胚胎的表皮和神經板邊緣的發育同步進行，同時pIVC胚胎可重現神經管沿背腹軸區域化發育的模式，並分化出早期運動神經元祖細胞。

　　除外胚層和神經管發育外，研究團隊還檢測了pIVC胚胎中原始生殖細胞和中、內(nei) 胚層的發育特征。結果提示與(yu) 相同發育階段的體(ti) 內(nei) 正常胚胎相比，pIVC胚胎的分子表達特征與(yu) 正常胚胎相似，表明前者可重現原腸運動中晚期階段中胚層和內(nei) 胚層的發育。

　　研究團隊還利用單細胞多組學測序技術，對9個(ge) pIVC胚胎的單細胞的轉錄組和DNA甲基化和染色質可及性進行測序和分析。結果提示，各種細胞類型的基因均發生了甲基化，且胚胎組織的DNA甲基化水平(約75%)高於(yu) 胚外組織(約50%)，與(yu) 已報道的小鼠和人類胚胎特征相似。

　　研究團隊總結認為(wei) ，他們(men) 這次的最新研究成果，既為(wei) 靈長類胚胎體(ti) 外培養(yang) 和基於(yu) 幹細胞構建的“類胚胎”的體(ti) 外培養(yang) 提供參考體(ti) 係，也為(wei) 深入了解人類早期胚胎發育機製，以及早期胚胎發育異常相關(guan) 疾病的病理研究等提供重要技術平台。(完)