研究團隊利用人工授精后的受精卵進行了人類胚胎體外模擬著床生長。

一枚受精卵長成一個嬰兒，需在發(fā)育的第7天左右著床才能存活，這期間的人胚胎細(xì)胞無法獲取，難以解析。8月22日，《自然》雜志登載了中國北京大學(xué)湯富酬與北醫(yī)三院喬杰聯(lián)合團隊研究的最新突破，他們利用體外模擬人類著床策略和高精度單細(xì)胞測序技術(shù)，展現(xiàn)了“黑盒子”中的乾坤。

“臨床上，著床失敗是導(dǎo)致早期流產(chǎn)的重要因素之一?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國工程院院士、北京大學(xué)第三醫(yī)院院長喬杰表示，此前無法獲得自然受孕后的早期著床后階段的人類胚胎，多用嚙齒類胚胎或猴子胚胎等模式生物替代研究，無法準(zhǔn)確反映人類分子調(diào)控等規(guī)律的真實情況。

為此，研究團隊利用人工授精后的受精卵進行了人類胚胎體外模擬著床生長。論文通訊作者、北京大學(xué)生命科學(xué)院與生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心教授湯富酬介紹，利用高精度單細(xì)胞多組學(xué)測序技術(shù)，團隊首次對單細(xì)胞分辨率繪制的轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化組動態(tài)變化過程進行了重構(gòu)，再現(xiàn)了人類胚胎著床過程，繪制出基因表達調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和DNA甲基化動態(tài)“全景圖”。

“胚胎在這一特殊階段啟動了母胎連接預(yù)備狀態(tài)?！闭撐淖髡咧坏谋本┐髮W(xué)生命科學(xué)院博士后周帆介紹，例如上胚層呈現(xiàn)出多能性轉(zhuǎn)變（多能性細(xì)胞可分化成不同的器官，如腦、心臟等），滋養(yǎng)外胚層逐漸開始表達特定荷爾蒙相關(guān)基因。各類細(xì)胞譜系均具備獨特的特征性基因，且與食蟹猴胚胎著床過程呈現(xiàn)出一定的差別。

研究還發(fā)現(xiàn)，不同的細(xì)胞類型在胚胎著床過程中的DNA甲基化修飾水平呈現(xiàn)出各自特有的增加趨勢?！芭咛ゼ?xì)胞可能協(xié)同DNA甲基化進行調(diào)控體系的構(gòu)建?！敝芊f，不同基因DNA甲基化的時序也可能參與特異性調(diào)控關(guān)鍵基因的轉(zhuǎn)錄，共同協(xié)調(diào)決定了細(xì)胞命運。 

（原標(biāo)題：人類胚胎著床過程首次被解析）