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人类早期胚胎发育奥秘有新发现

2013-08-09健康报
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核心提示:该研究明确了早期发育调控机制在物种间保守存在,仅在发育特异性和时序上有所差异,证明了哺乳动物早期胚胎发育进化上的共性。

  8月8日,同济大学附属同济医院召开新闻发布会,报告该院干细胞临床转化医学研究中心主任孙毅教授团队成员薛志刚博士为第一作者和共同通讯作者的一项研究,在国际上首次对人及其他哺乳动物胚胎着床前发育的转录调控网络进行了系统分析,阐明了胚胎早期发育过程中的重要问题。相关论文已于今年7月29日在线发表在国际学术刊物《自然》杂志上。

  哺乳动物胚胎发育起始于卵子和精子的融合。经历迁移、基因组和表观遗传时空表达调控以及受精卵/胚胎基因组活化等过程形成桑椹胚,进而形成囊胚,植入子宫壁并进一步发育成胚胎。长期以来,对早期胚胎的转录组研究受到样本细胞数少、无法定量分析的制约,因此对哺乳动物特别是人类的早期胚胎发育基因调控知之甚少。

  此次科研人员利用单细胞表达谱研究技术,突破了样本量少的瓶颈,对人胚胎早期发育各阶段全基因组RNA转录谱进行了系统分析,发现在胚胎发育早期各阶段中存在着父亲或母亲来源的单等位基因表达差异。同时运用加权基因共表达网络分析显示,胚胎早期发育各阶段中的细胞周期、基因调控、蛋白质翻译以及代谢通路的转录变化,以分步进行的方式按顺序发生,并且发现了驱动胚胎早期发育各阶段的关键候选基因。该研究明确了早期发育调控机制在物种间保守存在,仅在发育特异性和时序上有所差异,证明了哺乳动物早期胚胎发育进化上的共性。

  在研究中,科研人员还系统分析了哺乳动物早期胚胎全能细胞的增殖、分化过程,得到了细胞分裂各阶段的分子标记,这将有利于规范细胞全能性评判、干细胞鉴定、纯化及移植,特别使一些如神经系统损伤与退变、肿瘤等难治性重大疾病的干细胞治疗成为可能。

  专家认为,该研究成果将为人类辅助生殖技术带来福音,研究中发现的人类胚胎早期发育各阶段的关键候选基因,将有助于改善人类辅助生殖技术和提高人口出生质量。

  南京医科大学第一附属医院临床生殖中心刘嘉茵教授课题组和加州大学洛杉矶分校的范国平教授课题组也参与了该研究。

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