《Cell Stem Cell》克服伦理难题，用黑猩猩胚泡研究早期胚胎发育

了解细胞在早期胚胎发育过程中如何分化对促进再生医学和发育生物学至关重要。

　　

深入理解细胞在早期胚胎发育过程中的分化机制，对于推动再生医学与发育生物学的发展具有重大意义。多能干细胞（PSCs）凭借其可分化为多种细胞类型并参与早期胚胎发育的特性，成为了该领域不可或缺的研究工具。然而，由于伦理限制和技术难题，人类及其他灵长类动物的相关研究长期受限。

原始态多能干细胞（naive-type PSCs）因其发育状态早于常规（或称“启动态”）PSCs且分化潜能更强而备受关注。人源原始态PSCs能够分化为胚胎组织及胎盘、卵黄囊等胚胎外组织，而小鼠原始态PSCs却不具备这一能力。这引发了关于该扩展分化潜能究竟是人类独有还是在其他灵长类动物中也存在的疑问。

在2025年2月26日在线发表于《Cell Stem Cell》的一项开创性研究中，由日本东京科学研究所副教授Hideki Masaki带领的团队成功从黑猩猩体细胞中诱导并建立原始态多能干细胞（naive-type iPSCs）培养体系。他们不仅揭示了这些细胞自我更新的关键机制，还首次利用这些细胞培育出黑猩猩胚类（blastoids，早期胚胎模型）。

研究的核心发现之一是，通过抑制能动态调控基因活性与细胞分化的多梳抑制复合体2（PRC2）对于培育黑猩猩原始态PSCs至关重要。若未进行此抑制，即便最初重编程成功，细胞也无法增殖。

研究团队发现，黑猩猩原始态PSCs在基因表达模式与发育潜能方面与人类原始态PSCs高度相似。这些细胞具备分化为滋养层和下胚层的能力，这两种胚胎外组织对于胚胎着床与发育至关重要。这一能力使研究人员得以创造出包含早期胚胎发育中三种细胞类型的三胚层胚类。

由于黑猩猩原始态PSCs既能转变为多线能状态又能分化为其他早期胚胎组织，它们有望为研究多能性及早期胚胎发生提供一个高级灵长类动物比较模型。

“我们成功建立无需饲养层细胞的原始态PSCs培养体系，是另一项重大进展。传统的原始态PSCs培养需依赖小鼠源饲养层细胞。即便在培养人类PSCs时，这些辅助细胞的使用也会引入动物成分，从而给潜在的医学应用带来复杂性。通过应用PRC2抑制剂，我们实现了长期培养黑猩猩PSCs时无需饲养层细胞。”Masaki指出，“我们建立无饲养层细胞的培养技术有望为再生医学应用铺平道路。”

通过确认黑猩猩原始态PSCs与人类细胞一样具备扩展分化潜能，该研究揭示了这些特性在进化中的保守性。此外，黑猩猩胚类模型的开发为探究早期发育过程提供了强大工具。随着科学家们在这些令人兴奋的发现基础上继续探索，我们对哺乳动物胚胎学的理解将不断深化，有望推动再生医学与生殖生物学的发展。