本報訊(記者 王瀟雨) 在一項新研究中,研究人員首次構建了高比例胚胎干細胞貢獻的出生存活嵌合體猴,并證實了猴胚胎干細胞可以高效地貢獻到所有組織(包括生殖細胞)以及胚外胎盤組織。 該研究由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心劉真研究組、孫強研究團隊和中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院米格爾·埃斯特班研究組合作完成。相關研究論文于11月10日以封面文章的形式在線發表在《細胞》雜志上。 胚胎干細胞是指由著床前囊胚的內細胞團在體外分離培養而來的多能性細胞,具有體外無限自我復制更新、誘導實現多向分化、胚胎注射形成嵌合體等關鍵特征,其中胚胎注射形成嵌合體被公認為是評估胚胎干細胞多向分化潛能的金標準。 該研究團隊建立了處于6種不同培養體系下的食蟹猴胚胎干細胞,進而從克隆形態、免疫熒光、單細胞轉錄組、線粒體代謝、全基因組甲基化、核型分析和全基因組測序等方面進行全面評估。研究人員發現,5iLAF、4CL和PXGL體系下培養的食蟹猴胚胎干細胞具有較高的多能性,而且4CL體系下的干細胞具有更好的傳代穩定性和基因組穩定性。 研究人員將注射了綠色熒光標記的4CL干細胞的胚胎移植到代孕母猴。在10只仔猴中,有一只出生存活猴和一只流產猴檢測到胚胎干細胞的嵌合。結果發現,出生存活猴中胚胎干細胞的貢獻比例高達70%左右,流產猴中胚胎干細胞的貢獻比例約20%。注射的胚胎干細胞可以跟受體胚胎細胞同步分化到出生個體猴的各種不同細胞譜系中。 對比既往的小鼠研究結果,研究人員在兩只嵌合體猴的胎盤組織中均發現了胚胎干細胞的高比例貢獻,但小鼠胚胎干細胞幾乎不會貢獻到胎盤組織,這說明靈長類胚胎干細胞可能具有不同于嚙齒類的發育全能性特征。同時,兩只嵌合體猴的生殖細胞中也發現了胚胎干細胞的高比例貢獻,這對后續基于該技術的遺傳修飾模型構建至關重要。 研究人員表示,該研究結果對于理解靈長類胚胎干細胞全能性和發育潛能具有重要意義,為建立基于猴胚胎干細胞嵌合體的基因打靶和模型構建技術奠定了基礎。