《Cell | 揭示原始内胚层多能性:重塑胚胎发育的新途径》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-06-28
  • 2024年6月24日,哥本哈根大学的研究人员在Cell杂志发表了题为The primitive endoderm supports lineage plasticity to enable regulative development的文章,发现单独的PrE细胞就足以再生出完整的囊胚,并继续植入后的发育。

    研究人员在体外鉴定了一种与早期PrE相似的细胞群体,这些细胞群体展示了相同的胚胎和胚外的多能性,能够形成完整的干细胞模型——称为胚样体(blastoids)。PrE细胞的分化受JAK/STAT信号通路的抑制,同时OCT4的持续表达以及一部分多能性相关转录因子的表达,维持了一种允许多谱系分化的增强子(enhancer)景观。

    该研究表明,转录因子的持续存在是调控发育中多能性的基础,并强调了PrE在受干扰发育中的重要性。该研究为理解胚胎早期发育中的细胞多能性机制提供了新的见解,并揭示了PrE在再生胚胎发育过程中的关键作用。

    这些发现不仅挑战了传统观点,即PrE只是简单的支持组织,还表明它在胚胎发育的调节性过程中发挥了重要作用。通过深入研究PrE的分子基础和其在多能性维持中的作用,可以更好地理解胚胎发育的复杂性及其潜在的应用前景。

  • 原文来源:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00595-6
相关报告
  • 《Nature | 人多能干细胞的下胚层调控外胚层发育》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-12-08
    • 2023年12月5日,京都大学等机构的研究人员在Nature发表题为Hypoblast from human pluripotent stem cells regulates epiblast development的文章。 最近,一些利用人类胚胎培养和单细胞RNA-seq (scRNA-seq)分析的研究揭示了人类和小鼠之间的差异,因此有必要对人类胚胎进行研究。尽管人类胚胎学的重要性,伦理和法律的限制限制了植入后阶段的研究。因此,最近的努力集中在利用人类干细胞开发体外自组织模型。 该研究报道了从原始人类多能干细胞(hPSCs)中产生真正的下胚细胞(nHyC)的遗传和非遗传方法,nHyC可以产生胚胎发育所必需的两种胚胎外组织之一。nHyCs自发地与原始的hPSCs组装,形成具有前羊膜样腔的三维双层结构(bilaminoids)。在第二胚外组织(滋养外胚层)中存在额外的原始hpsc衍生的类似物时,胆酰胺形成的效率从20%增加到40%,并且胆酰胺内的外胚层继续发育,以响应滋养外胚层分泌的il - 6。 此外,研究人员发现胆胺类物质强有力地概括了前-后轴的模式和反映前原肠胚阶段的细胞形成,其出现可以通过基因操纵DKK1/OTX2次母细胞样结构域来塑造。因此,该研究成功地模拟并揭示了两种胚胎外组织有效地指导外胚层的阶段特异性生长和进展的机制,因为它建立了人类胚胎发生的着床后里程碑。
  • 《英揭示有袋动物胚胎发育和X染色体失活单细胞转录组图谱》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-09-10
    • 大约在1.6亿年前,有袋类哺乳动物与真兽亚纲哺乳动物相分离,有袋类动物显示出独特的发育特征,最显著的就是在胚胎发育过程中,其中晚期着床和印迹X染色体失活与XIST样非编码RNA RSX的表达有关。 2020年8月19日,英国弗朗西斯·克里克研究所研究人员以有袋动物灰短尾负鼠(Monodelphis domestica)为研究对象进行研究,鉴于胚胎单细胞RNA测序可以在前所未有的分辨率水平揭示发育过程中的转录情况,研究人员利用单细胞RNA测序、谱系分析、胚胎免疫荧光分析、SNP分析、X染色体灭活及表达分析、RSX和XSR来源分析等,对灰短尾负鼠的胚胎发育和X染色体失活进行了研究,揭示了表皮细胞、原始内胚层和滋养外胚层的发育轨迹和转录特征,并鉴定了真兽亚纲动物-有袋动物分离之前深度保守的谱系特异标记。RSX包被和X染色体失活在发育早期快速产生。该研究结果支持以下假说:在具有早期X染色体失活的生物中,印迹X染色体失活可阻止双等位基因X染色体沉默。研究人员表示由活跃X染色体表达的RSX反义转录物XSR可能是印迹X染色体失活的调节因子。该研究数据集在进化上提供了对哺乳动物胚胎发育和X剂量补偿的新见解,揭示了有袋动物胚胎发育和X染色体失活单细胞转录组图谱。相关研究成果发表在Nature上。 宋琪 编译自https://www.nature.com/articles/s41586-020-2629-6 原文标题:A single-cell transcriptome atlas of marsupial embryogenesis and X inactivation