Science：揭開靈長類動物胚胎發育的“魔盒”

　　目前我們并不清楚靈長類動物早期胚胎發育過程中所發生的分子和細胞事件，如今，來自中國和美國的科學家們通過聯合研究開發了一種新方法，能在實驗室中研究靈長類動物胚胎的生長過程，同時也能幫助研究人員首次觀察到胚胎關鍵發育過程中的分子細節，相關研究刊登于國際雜志Science上。

圖片來源：Weizhi Ji/Kunming University of Science and Technology

　　這項研究是在非人類的靈長類動物細胞中進行的，其對于人類早期發育的研究也具有重要的意義；能提供早期胚胎發育的信息，并提供關鍵信息來改善人類再生醫學的研究進度。研究者Juan Carlos Izpisua Belmonte說道，我們的研究為揭開胚胎早期發育的黑匣子提供了第一個視角，如今我們就能觀察到每一個胚胎發育過程細胞的進展情況以及胚胎發育需要哪些因素。

　　來自中國昆明理工大學靈長類轉化醫學研究所的研究者Weizhi Ji表示，為了理解靈長類動物原腸胚形成過程背后的細胞和分子機制，我們三年前就開始進行了猴子的胚胎培養實驗，基于前期研究基礎，我們很快實現了目標，這就有望未來幫助我們揭示人類胚胎植入后發育的一些未知信息。文章中，研究者想深入研究原腸胚形成的具體過程，當發育中的胚胎轉化成為原腸胚結構時這一過程就會發生，原腸胚會演化成為后期胚胎的組織和器官；其中一層會發育成為肺、胃腸道和肝臟；另一層會發育成為心臟、肌肉和生殖器官；第三層將會發育成為皮膚和神經系統；然而，目前研究人員并不清楚在靈長類動物機體中驅動這一過程的細胞和分子因素，這主要是由于研究人員對早期胚胎獲取有限所導致的。

　　研究者表示，我們的目標就是培養出靈長類胚胎并對其發育過程進行研究，研究者希望每天能夠監測胚胎，觀察其形狀、大小和遷移模式，以及靈長類動物胚胎在早期發育過程中如何產生不同類型的細胞。為了更好地理解關鍵的轉化過程，研究人員對此前建立的一種胚胎培養步驟進行修飾來讓早期的靈長類胚胎在實驗室條件下發育20天，此前研究人員僅能在妊娠第二周之前維持靈長類胚胎的培養，如今利用新型步驟，研究人員發現，培養的胚胎中的細胞能夠顯示出通向原腸胚每一層的清晰的發育軌跡，同時研究結果還能揭示胚胎發育所需的一些分子細節；這些數據或能作為一種資源來幫助延長胚胎培養的時間超過20天，以便更好地研究干細胞的分化/特化過程。

　　最后研究者Izpisua Belmonte表示，本文研究闡明了對靈長類動物胚胎發育非常關鍵的調節網絡和信號通路，相關研究結果或能幫助研究人員開發更好的策略來在實驗室條件下分析靈長類動物在健康和疾病狀況下的早期發育特性。