今天凌晨，在一項發(fā)表于《自然》雜志的最新研究中，一支來自中國的研究團(tuán)隊取得了重要突破。他們將人的多能性干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為8細(xì)胞階段的全能性胚胎樣細(xì)胞（稱作“8C樣細(xì)胞”），后者能發(fā)生合子基因組激活、保留了發(fā)育成所有組織與器官的潛力。這項突破為器官再生與合成生物學(xué)的新進(jìn)展奠定了重要基礎(chǔ)。

　　在此之前，已經(jīng)有研究能夠?qū)⒍嗄苄愿杉?xì)胞轉(zhuǎn)化為囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)狀細(xì)胞。而最新研究更進(jìn)一步，希望將多能性干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成人類發(fā)育更早階段的全能性細(xì)胞。

　　人類受精卵形成之后，基因組最初會保持沉默狀態(tài)。當(dāng)受精卵分裂到8細(xì)胞階段時，合子基因組才會迅速激活。因此，研究這一階段對于理解生命發(fā)育至關(guān)重要。

　　為了將人的多能性干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為8C樣細(xì)胞，研究團(tuán)隊開發(fā)出一種化學(xué)“雞尾酒”：從一系列靶向信號或表觀遺傳通路的抑制劑中，篩選出能完成轉(zhuǎn)化的試劑組合。在這一過程中，研究團(tuán)隊還借助了單細(xì)胞基因組測序：將細(xì)胞注射進(jìn)小鼠體內(nèi)，經(jīng)過進(jìn)一步發(fā)育后，通過測序識別并分離出8C樣細(xì)胞。

　　由此，研究團(tuán)隊通過一種無需轉(zhuǎn)基因、快速、可控的方式，成功利用人的多能性干細(xì)胞生成8C樣細(xì)胞，后者在轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳上均與真正的8細(xì)胞期胚胎相似。在這個轉(zhuǎn)化過程中，DPPA3和TPRX1基因起到關(guān)鍵作用：前者導(dǎo)致了DNA脫甲基化，而后者是8C樣細(xì)胞基因網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵調(diào)控因素。

　　作為發(fā)育早期的全能干細(xì)胞，這些細(xì)胞應(yīng)該有潛力分化出所有的胚胎細(xì)胞類型，進(jìn)而產(chǎn)生發(fā)育必需的組織和器官。隨后的實驗證明了這些細(xì)胞的全能性。在體外與體內(nèi)實驗中，8C樣細(xì)胞均能產(chǎn)生胚胎和胚胎外的細(xì)胞系：其中，體外實驗產(chǎn)生了滋養(yǎng)層干細(xì)胞和類囊胚，生物活體實驗生成了畸胎瘤。

　　參考資料：

　　[1] Mazid， M.A。， Ward， C。， Luo， Z。 et al。 Rolling back of human pluripotent stem cells to an 8-cell embryo-like stage。 Nature （2022）。 https：//doi.org/10.1038/s41586-022-04625-0 

　　[2] BGI groundbreaking research results in cells that may facilitate advances in organ regeneration。 Retrieved Mar。 21， 2022 from https：//www.eurekalert.org/news-releases/947096

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