《JOURNAL OF MEDICAL PRIMATOLOGY》：Cynomolgus Monkey (Macaca fascicularis) Embryo Models: From Developmental Benchmarks to Functionally Testable Embryoids
编辑推荐：
干细胞来源胚胎模型（SCBEMs）现已重建哺乳动物发育中日益先进的阶段，但发育保真度（developmental fidelity）仍是核心限制。本综述考察食蟹猴（Macaca fascicularis）系统在生物学上为何必要、自然胚胎与新兴技术如何为灵长类发
干细胞来源胚胎模型（SCBEMs）现已重建哺乳动物发育中日益先进的阶段，但发育保真度（developmental fidelity）仍是核心限制。本综述考察食蟹猴（Macaca fascicularis）系统在生物学上为何必要、自然胚胎与新兴技术如何为灵长类发育建立基准，以及先进的猴类类胚胎（embryoids）如何加强对人类胚胎模型的解释。
1 Introduction（引言）
该部分指出，干细胞来源胚胎模型（SCBEMs）已快速拓展哺乳动物发育的实验研究范围。小鼠模型能够重现原肠运动后形态发生，包括神经胚形成（neurulation）和早期器官发生（early organogenesis）的部分特征；人类SCBEMs则从类囊胚（blastoids）结构推进至植入及植入后模型，先进系统还包含胚胎与胚外（extraembryonic）分区。然而，模型复杂度的提升快于生物学验证。非人灵长类（non-human primates, NHPs），尤其是食蟹猴（Macaca fascicularis），在生物学和实际操作层面均可弥补这一缺口。灵长类发育在多能性状态进程以及植入后胚胎与胚外组织组织方式上不同于小鼠。植入后小鼠胚胎采用卵柱结构，而猴与人胚胎保留较平坦的胚盘（embryonic disc）组织，使上胚层（epiblast）、羊膜（amnion）、卵黄囊（yolk sac）和滋养层（trophoblast）之间的空间关系不同。这些结构差异影响原肠运动（gastrulation）、体轴模式形成和早期器官发生；原始生殖细胞（primordial germ cells, PGCs）特化与新生羊膜相关，羊膜来源信号参与灵长类中胚层（mesoderm）形成。因此，食蟹猴系统将自然、分期匹配的灵长类基准与实验可及的干细胞来源模型结合起来，其价值在于检验哪些发育特征为保守、灵长类相关或模型依赖，而非简单占据小鼠与人类之间的中间位置。
2 Natural Primate Embryos and Current Technologies（自然灵长类胚胎与当前技术）
该部分强调，猴SCBEMs的可用性取决于用于评价其的自然胚胎参照。食蟹猴胚胎长期体外培养使直接观察延伸至植入后及原肠运动阶段，但胚胎可及性有限和实验操作受限制约了仅用自然胚胎可回答的问题。跨食蟹猴原肠运动和早期器官发生的单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing）鉴定了主要胚层衍生物、胚外群体和发育轨迹，并支持与小鼠及人类数据集的跨物种比较。空间转录组学（spatial transcriptomics）补充了组织解离后丢失的位置信息；在狨猴原肠运动中，空间谱分析解析了子宫内区域化信号和体轴相关程序。自然食蟹猴囊胚的三维培养随后支持神经胚形成和早期器官发生相关发育，将分子身份与组织层面形态发生联系起来。近期，食蟹猴Carnegie stages 9和10的三维空间转录组图谱原位绘制了早期器官发生，并支持比较保守与物种特异性程序。相比之下，直接遗传谱系追踪、连续活细胞成像和胚胎尺度多组学分析在晚期NHP阶段仍相对有限，而现有单细胞和空间研究已解析发育轨迹、位置信号和组织组织方式。因此，优先事项并非单纯引入新技术，而是将现有分子与空间基准同动态谱系信息结合，使发育轨迹、细胞间相互作用和形态发生能够被直接检验，而非仅由转录组相似性推断。
3 Advancements in Monkey Stem Cell-Based Embryo Models（猴干细胞来源胚胎模型进展）
该部分总结，由na?ve多能干细胞（na?ve pluripotent stem cells）产生的食蟹猴类囊胚重现了主要囊胚谱系，并显示围植入期（peri-implantation）和原肠运动相关潜能。猴SCBEMs已从类囊胚结构推进至具有更长发育持续时间、更好可重复性和功能测试的模型。利用重编程猴多能干细胞建立的类囊胚-胶囊平台（blastoid-capsule platform）提高了形成效率并引入微流控生产（microfluidic production），体现了从概念验证结构向更可重复模型生成的转变。然而，主要生物学局限仍然存在：稳健的灵长类SCBEMs很少推进至早期原肠运动之后，限制了对体轴组织、神经胚形成相关事件和新兴器官祖细胞的获取。近期晚期原肠运动食蟹猴类胚胎系统直接针对这一局限：干细胞来源猴类囊胚维持至day 25，并形成大致对应Carnegie stages 8–9的特征。单细胞分析显示，类胚胎谱系与自然猴胚胎之间具有广泛对应性。EOMES和TBXT的扰动也影响类囊胚形成、滋养层分化以及后期中胚层或内胚层程序。day 25类胚胎未包含明确的节点（node）群体；滋养层代表性在延长培养中下降，且发育未维持至day 25之后。与此同时，食蟹猴全能卵裂球样干细胞（totipotent blastomere-like stem cells）已被用于生成具有神经管样组织和心样活动的器官发生类胚胎（organogenetic embryoids），将可及窗口延伸至早期器官发生。因此，该领域涵盖从类囊胚到器官发生导向系统，但尚无单一模型重现完整发育程序。
4 Developmental Fidelity and Relevance to Human Embryo Models（发育保真度及其与人类胚胎模型的相关性）
该部分提出，随着猴SCBEMs日益先进，发育保真度（developmental fidelity）应作为多维属性评估。仅凭预期谱系或转录组相似性不足；评价应考虑谱系组成（lineage composition）、空间组织（spatial organisation）、发育时序（developmental timing）、信号相互作用（signalling interactions）、胚胎-胚外协调（embryonic-extraembryonic coordination）、表观遗传状态（epigenetic state）和对扰动的功能反应（functional response to perturbation）。现有标准同样强调分子、结构和功能评估相结合。当前猴SCBEMs主要以谱系解析转录组学和新兴功能扰动为特征；表观遗传等效性、持续空间模式形成、信号相互作用和胚胎-胚外协调仍缺乏较全面验证。因此，模型应与分期匹配的自然胚胎比较，而非主要以培养时长或形态复杂度评判。该框架明确了猴与人类胚胎模型的不同角色：人类SCBEMs可直接触及人类遗传和细胞程序且可实验操作，但其在较晚发育阶段针对分期匹配自然胚胎的验证日益受限；食蟹猴系统可在将发现与人类模型比较之前，实现自然胚胎与实验扰动SCBEMs之间的物种匹配比较。因此，这些系统互为补充而非层级关系。此类比较尤其适用于涉及羊膜功能、原始生殖细胞起源、体轴组织和早期器官发生的问题；仅在体外观察到的特征在與自然发育比较前应保持暂定。未来工作应在延长发育阶段的同时优先考虑验证质量；需要纵向成像（longitudinal imaging）、谱系追踪（lineage tracing）、空间多组学（spatial multiomics）以及改善滋养层和其他胚外分区的维持，以判断更长寿命类胚胎是否保留正常发育轨迹。自然NHP材料仍将是分期匹配基准所必需，而可重复SCBEMs可能减少重复胚胎使用，并支持符合替代、减少和优化（replacement, reduction and refinement）原则的遗传或药理学扰动。
5 Conclusions and Future Directions（结论与未来方向）
该部分总结，胚胎模型现已重现日益先进的与原肠运动和器官发生相关的事件，使发育保真度成为核心挑战。食蟹猴系统之所以可解决该问题，是因为自然胚胎、分子图谱和实验可及SCBEMs可在同一灵长类物种内比较。因此，NHP胚胎模型不应被视为中间替代物，而应被视为验证和解释灵长类及人类发育的互补平台。
