黑猩猩干细胞为早期胚胎发育提供了新的见解

了解细胞在早期胚胎发育过程中的分化方式对于推进再生医学和发育生物学至关重要。多能干细胞（PSCs）是该领域的宝贵工具，因为它们可以在体内转化为各种细胞类型，并在早期胚胎发育中发挥关键作用。不幸的是，长期以来，人类和其他灵长类动物对这一主题的研究一直受到伦理约束和技术限制的阻碍。

特别有趣的是幼稚型PSC，它代表了比传统（或“预处理”）PSC更早的发育状态，并具有增强的分化潜力。虽然人类幼稚的PSC可以分化为胚胎和胚胎外组织，如胎盘和卵黄囊，但小鼠幼稚的PSC缺乏这种能力。这引发了一个问题，即这种扩大的潜力是人类独有的，还是其他灵长类动物共有的。

在《细胞干细胞》杂志上发表的一项研究中，日本东京科学研究所的Hideki Masaki副教授领导的一个研究小组成功地从黑猩猩体细胞中建立了幼稚型诱导多能干细胞的培养物。他们不仅揭示了这些细胞自我更新所需机制的关键见解，而且他们还成为世界上第一个使用这些细胞培养黑猩猩囊胚的人，囊胚是早期胚胎模型。

这项研究的核心发现之一是，抑制多梳抑制复合物2（PRC2）是一种可以动态调节基因活性和细胞分化的蛋白质，是生长黑猩猩幼稚PSC所必需的。如果没有这种抑制，尽管初始重编程成功，细胞仍无法繁殖。

研究小组发现，黑猩猩幼稚的PSC在基因表达模式和发育潜力方面与人类幼稚的PSC有着显著的相似之处。这些细胞具有分化为滋养外胚层和下胚层的能力，这两种类型的胚胎外组织对胚胎植入和发育至关重要。这种能力使研究人员能够创造出包含早期胚胎发育中发现的所有三种细胞类型的三谱系囊胚。Masaki评论道：“由于黑猩猩幼稚的PSCs可以过渡到多谱系能力或分化为其他早期胚胎组织，它们可以为研究多能性和早期胚胎发生提供更高的灵长类比较模型。”。

另一个重大进展是为幼稚PSC建立了无饲养物培养系统。培养幼稚PSC的传统方法需要一层小鼠来源的饲养细胞。即使在培养人类PSC时，对这些支持细胞的需求也会引入额外的动物成分，这可能会使潜在的医学应用复杂化。通过应用PRC2抑制剂，研究人员消除了长期黑猩猩PSC培养中对饲养细胞的需求。Masaki指出：“我们成功建立了一种没有饲养细胞的培养技术，这可能为再生医学的应用铺平道路。”。

通过确定黑猩猩幼稚的PSC具有在人类细胞中观察到的扩展分化潜力，这项研究揭示了这些特性的进化保守性。此外，黑猩猩囊胚模型的发展为研究早期发育过程提供了强有力的工具。

随着科学家们继续在这些令人兴奋的发现的基础上发展，我们对哺乳动物胚胎学的理解将会加深，这可能会推动再生医学和生殖生物学的进步。p