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記者4日從中國科學(xué)院昆明動物研究所獲悉,中國科學(xué)院多個(gè)團(tuán)隊(duì)合作,首次在體外重現(xiàn)了非人靈長類動物胚胎原腸運(yùn)動的發(fā)生。國際權(quán)威期刊《科學(xué)》近日以“研究文章”形式,在線發(fā)表了這一成果,為研究靈長類動物早期胚胎發(fā)育過程建立了重要的研究基礎(chǔ)。
國際期刊《科學(xué)》以“研究文章”形式,在線發(fā)表了這一研究工作。(網(wǎng)頁截圖)
昆明動物研究馬懷孝博士介紹,原腸運(yùn)動作為胚胎發(fā)育最重要事件之一,是一個(gè)古老而神秘的研究領(lǐng)域。早期胚胎發(fā)育關(guān)乎生命本源,一直是生物學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。哺乳動物胚胎在輸卵管中經(jīng)一系列卵裂和分化形成囊胚。隨后,囊胚遷移至子宮進(jìn)行著床。著床前后,胚胎中部分細(xì)胞開始移動、重排和分化,啟動原腸運(yùn)動,形成內(nèi)、中、外三個(gè)胚層,為胚胎體軸建立和器官發(fā)育奠定基礎(chǔ)。早期胚胎發(fā)育和原腸運(yùn)動發(fā)生異常往往導(dǎo)致妊娠失敗和出生后器官缺陷等重大疾病。受限于倫理和研究技術(shù)等,靈長類動物胚胎原腸運(yùn)動的研究非常有限,著床后胚胎發(fā)育對母體的依賴程度仍不清楚。近年來,模式動物的應(yīng)用對于人類認(rèn)識這一過程發(fā)揮了不可替代的重要作用。
中國科學(xué)院動物研究所、中國科學(xué)院昆明動物研究所、中國科學(xué)院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究院和中國科學(xué)院動物進(jìn)化與遺傳前沿交叉卓越創(chuàng)新中心合作,借助團(tuán)隊(duì)深耕多年建立的非人靈長類動物胚胎體外培養(yǎng)系統(tǒng),將食蟹猴囊胚體外培養(yǎng)至原腸運(yùn)動出現(xiàn),并進(jìn)一步發(fā)育至受精后20天。合作團(tuán)隊(duì)從形態(tài)學(xué)、標(biāo)記分子染色和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組等多個(gè)角度提供了充分的證據(jù),證明體外發(fā)育的食蟹猴胚胎高度重現(xiàn)體內(nèi)胚胎發(fā)育包括原腸運(yùn)動在內(nèi)的多個(gè)重要事件;第一次提供了靈長類動物早期胚胎發(fā)育過程中羊膜細(xì)胞的基因表達(dá)特征,并重新定義了多種靈長類動物早期胚胎細(xì)胞類型。
研究還以與人遺傳與進(jìn)化較為接近的食蟹猴作為模式動物,避免了人類胚胎培養(yǎng)14天的倫理限制,首次證明靈長類動物胚胎可以在沒有母體支撐的情況下體外發(fā)育至原腸運(yùn)動,并重現(xiàn)了靈長類動物早期胚胎發(fā)育的幾個(gè)關(guān)鍵事件。研究中,他們對探索靈長類動物早期胚胎發(fā)育和原腸運(yùn)動開辟了嶄新研究平臺,為人類早期胚胎發(fā)育異常等重大疾病的臨床藥物研發(fā)和再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供了潛在的新工具,為人類深入認(rèn)識胚胎發(fā)育機(jī)制和體外孕育生命(非人)探索提供了重要數(shù)據(jù),受到國際廣泛關(guān)注。（科技日報(bào) 記者趙漢斌）
