该研究对于理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义。

     11月9日24点，《Cell》期刊以封面文章的形式在线发表题为《Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells》（高比例胚胎干细胞贡献的出生存活嵌合体猴）的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心刘真研究组，脑智卓越中心非人灵长类研究平台孙强研究团队和中国科学院广州生物医药与健康研究院Miguel A. Esteban研究组合作完成。
 　　该研究在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的出生存活嵌合体猴，并证实了猴胚胎干细胞可以高效的贡献到胚外胎盘组织和生殖细胞。这对于理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义，为遗传修饰模型猴的构建奠定了技术基础。 

　　胚胎干细胞是指由着床前囊胚的内细胞团在体外分离培养而来的多能性细胞，在模式动物构建、细胞治疗、器官再生、类器官模型等生物医药领域发挥着重要作用。胚胎干细胞具有体外无限自我复制更新、诱导实现多向分化、胚胎注射形成嵌合体等关键特征，其中胚胎注射形成嵌合体被公认为是评估胚胎干细胞多向分化潜能的金标准。 

　　美国科学家曾认为猴胚胎干细胞不能产生嵌合体，使灵长类胚胎干细胞多能性理论基础受到挑战 。 

　　该研究的首要问题在于获得具有高效发育潜能的胚胎干细胞。针对这一问题，研究团队建立了处于6种不同培养体系下的食蟹猴胚胎干细胞，进而从克隆形态、免疫荧光、单细胞转录组、线粒体代谢、全基因组甲基化、核型分析和全基因组测序等多方面对处于不同培养条件下食蟹猴胚胎干细胞进行全面系统的评估。发现5iLAF、4CL和PXGL体系下培养的食蟹猴胚胎干细胞具有较高的多能性，而且4CL体系下的干细胞具有更好的传代稳定性和基因组稳定性。 

　　为进一步证明猴多能干细胞的嵌合能力，团队将多能干细胞注射到猴胚胎中，并通过改善嵌合体胚胎的培养条件，发现4CL培养的多能干细胞具有较高的嵌合能力。嵌合体胚胎的体外延长培养体系揭示4CL培养的多能干细胞能与猴胚胎的宿主细胞进行整合，分化产生早期胚胎的各种谱系细胞，包括胚外组织细胞。 

　　通过将具有明显嵌合的囊胚移植到40只代孕母猴，研究团队在总共得到的10只出生或流产的仔猴中，有一只出生存活猴和一只流产猴检测到胚胎干细胞的嵌合。 

　　通过绿色荧光蛋白信号、微卫星 DNA亲子鉴定、基因组单核苷酸多态性深度测序和单细胞转录组方法的联合分析，发现出生存活猴中胚胎干细胞的贡献比例高达70%左右，流产猴中胚胎干细胞的贡献比例约20%。 

　　此外，不同于小鼠多能干细胞，灵长类多能干细胞除了产生胎儿组织外，还产生了胚外组织，包括胎盘、胚外中胚层、下胚层细胞。这些数据强有力地证明灵长类多能干细胞具有发育的全能性。 

　　该研究对于理解灵长类胚胎干细胞全能性和发育潜能具有重要意义，为建立基于猴胚胎干细胞嵌合体的基因打靶和模型构建技术奠定了基础。 

　　值得一提的是，研究严格遵守生物伦理规范，所有实验均符合国际干细胞研究学会的研究指南，并经过脑智卓越中心伦理委员会审核。 

来源 劳动报记者王嘉露 2023年11月10日

https://www.51ldb.com//shsldb/sz/content/018bb712a69cc0010000ada09aaa8097.htm