2024年5月20日，京都大学的研究人员在 Nature 期刊发表了题为In vitro reconstitution of epigenetic reprogramming in the human germ line的文章。
表观遗传重编程可重置亲代表观遗传记忆，并将原始生殖细胞（PGC）分化为有丝分裂的原精原细胞或卵原细胞，从而确保生殖细胞的性双态发育，实现全能性。体外重构人类表观遗传重编程仍是一项基本挑战。
该研究建立了一种稳健的策略，诱导多能干细胞（PSC）衍生的人类PGC样细胞（hPGCLCs）进行表观遗传重编程和分化，使其成为有丝分裂的原精原细胞或卵原细胞，并对其进行广泛扩增（约>1010倍）。引人注目的是，骨形态发生蛋白（BMP）信号是这些过程的关键驱动因素： BMP驱动的hPGCLC分化涉及丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节激酶（MAPK/ERK）通路以及DNA甲基转移酶（DNMT）新生和维持活性的减弱，这可能促进了复制耦合、被动的DNA去甲基化。另一方面，在人类生殖细胞中大量存在的一种活性DNA去甲基化酶--十七转位（TET）1缺乏的hPGCLC分化为胚外细胞（包括羊膜）时，带有二价启动子的关键基因会被去抑制；这些细胞不能完全激活对精子发生和卵子生成至关重要的基因，其启动子仍处于甲基化状态。
该研究阐明了人类表观遗传重编程的框架，在人类生物学领域取得了根本性进展，并通过生成大量有丝分裂原精原细胞和类卵原细胞，为人类体外配子生成（IVG）研究及其在生殖医学领域的潜在应用树立了里程碑。
