逆转时光：成人多能干细胞重返八细胞胚胎状态
发布时间：2024-11-22
逆转时光：成人多能干细胞
重返八细胞胚胎状态
华大细胞
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前言
胚胎是人类妊娠初期体内的稚嫩生命形态，其中蕴含的胚胎干细胞具有非凡的分化潜能，能够逐步转化为多能干细胞，并最终分化为构成人体所需的各种类型的细胞。因此，胚胎干细胞被誉为全能干细胞，它们在生命起源与发育中扮演着至关重要的角色。长久以来，胚胎的早期发育过程一直是科学界致力探索的奥秘领域。近期，《Nature》杂志发表了一项具有里程碑意义的研究，科学家们成功地将成年人的多能干细胞逆转到类似八细胞胚胎的状态，这一突破性发现为我们掀开了生命早期发育的神秘面纱。
胚胎的形成【1】
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生命的十字路口
每个人的生命都始于受精卵的分裂与发育。在受精后的极短时间内，受精卵会经历迅速的细胞增殖，进而形成八细胞胚胎。这一发育阶段的胚胎蕴含着巨大的分化潜力，能够发育成体内任何种类的细胞。然而，由于涉及伦理考量及实际操作上的限制，科学家们对八细胞胚胎阶段的研究一直面临诸多挑战。如今科学家们采用e4CL（或者4CL-e4CL）的创新技术，从成人的多能干细胞中诱导出类似于八细胞胚胎的细胞群（简称8CLCs），为我们探索人类早期胚胎发育开辟了新途径。
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无转基因技术：快速且可控
在这项研究中，科学家们实现了一项重大技术革新：无需依赖转基因手段，通过调控DPPA3和TPRX1基因等特定信号和表观遗传路径，快速且可控地从人类多能干细胞中产生类似于八细胞胚胎的8CLCs，为研究早期人类胚胎发育开辟了新途径。
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8CLCs的产生与功能验证
研究人员利用单细胞分析技术，揭示了8CLCs转换过程中的关键分子事件和基因网络，并证实8CLCs在体外或体内能分化为胚胎和胚外谱系，形成胚泡样结构及复杂的畸胎瘤，从而在分子和功能层面展现出8CLCs与人类八细胞胚胎的高度相似性。
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科学意义与未来展望
这项研究不仅构建了研究人类早期胚胎发育的新模型，还为再生医学和发育生物学研究提供了宝贵的资源。随着科技的持续进步，人们对生命起源的认识将更加深刻，这将促进相关疾病治疗手段的发展，甚至可能在未来实现对人类发育过程的精准调控。
【参考文献】
Mazid, Md.A. et al. (2022) ‘Rolling back human pluripotent stem cells to an eight-cell embryo-like stage’, Nature (London), 605(7909), pp. 315–324. Available at: https://doi.org/10.1038/s41586-022-04625-0.
【图片来源】
【1】https://www.invitra.com/wp-content/uploads/2014/04/from-fertilization-to-implantation-780x332.png）
【2】https://www.nature.com/articles/s41586-022-04625-0
