自然:大突破！中国科学家在世界上首次率先将人类多能干细胞转化为8细胞期的多能胚胎样细胞

来源：原网站2022-03-23 20:13

在一项新的研究中，中国科学院、深圳华大基因研究院等研究机构的研究人员在国际上首次宣布，他们发现了一种快速可控的无转基因方法，可以将人类多能干细胞转化为真正的8细胞全能性胚胎样细胞，为器官再生和合成生物学的进展铺平了道路。

2022年3月23日/Bioon/——在一项新的研究中，中国科学院和深圳华大基因研究院等研究机构的研究人员在国际上首次宣布，他们发现了一种无需转基因的快速可控方法，将人类多能性转化为真正的8细胞全能性胚胎样细胞，为器官再生和合成生物学的进展铺平了道路。相关研究成果于2022年3月21日在线发表在《自然》杂志上，题目是《人类多能干细胞回滚到8细胞类胚胎阶段》。

这些作者利用华大基因研究院先进的单细胞测序技术，帮助将人类多能性——早期胚胎细胞的“成人”版本——转化为更“年轻”的细胞版本，即8细胞阶段的全能性胚胎样细胞。这些8细胞全能性胚胎样细胞再现了人类合子基因组的激活，并保留了所有具有发育潜能的细胞谱系。

未来可能会使用这些8细胞期全能性胚胎样细胞，使已经患病的人体器官再生，减少世界对器官捐献的依赖。它们也可以用来生产人工胚泡或囊胚。此外，它们还将有助于研究人类胚胎发育，有助于治疗与发育相关的早期疾病，以及预防妊娠失败。

虽然这种在胚泡中将多能性转化为内细胞团样细胞的技术已经存在了一段时间，但这项研究是科学家首次建立一种方法，使多能性回归到与8细胞胚胎匹配的人类发育周期的真正早期，这将有助于扩大对人类早期胚胎发育的理解。最重要的是，这些作者能够证明转化的8细胞期全能胚胎样细胞可以在体内产生胎盘细胞——这是世界上第一次。

论文的共同作者、中国科学院的米格尔a埃斯特万教授(Miguel A. Esteban)、医学博士阿卜杜勒马吉德(Md. Abdul Mazid)和李文娟博士说，“这些8细胞全能性胚胎样细胞只有经过三次分裂才能重现受精卵的胚胎状态。与已报道的多能性相比，这些细胞不仅可以分化成胎盘组织，还可以发育成更成熟的器官，这为全球数百万有需要的患者带来了福音。”

论文合著者、深圳华大基因研究院刘博士表示，“这一突破也是与单细胞测序技术结合的完美范例。通过大规模单细胞多组学分析对体外或体内获得的细胞或组织进行高效准确的鉴定，将大大加快研究速度。”

处于这种早期发育阶段的细胞可以被描述为“全能性”，这意味着它们具有产生所有类型早期胚胎细胞的潜力，这些细胞进而可以产生发育所需的组织和器官。这项新的研究是基于以前关于胚泡阶段多能性的工作，这个胚泡阶段的细胞可能在更小的范围内产生不同的细胞和组织。

图片来自CC0公共领域。

这项新研究的突破得益于单细胞测序技术的进步。华大基因研究院单细胞文库测序平台，结合其测序技术，可以低成本进行广泛的、多维度的单细胞分析，具有较高的灵敏度和准确度。

这些作者使用一种化学混合物来处理人类的多能性，以获得8细胞阶段的多能胚胎样细胞。在其他实验中，将这些细胞分选后注射到小鼠体内进行进一步发育，然后通过华大基因研究院单细胞基因组分析进行分析。这项创新技术帮助科学家识别和分离出这些8细胞全能性胚胎样细胞，并证明它们具有全能性能力，可以在体内分化成参与胎盘生成的细胞。

这些作者取得的进展可能最终使个体化器官再生成为现实。通常，对于那些需要器官移植的人来说，唯一的办法就是找到匹配的器官捐赠者。这一过程并非万无一失。如果供体和受体的血清型相差太大，就会失败。一种旨在通过基因编辑使人类适应移植动物器官的不同方法也处于起步阶段。

这一成果也为早期胚胎发育提供了新的体外研究体系，有助于我们了解早期胚胎发育与疾病发生的关系，研究和治疗出生缺陷和各种发育性疾病。(100yiyao.com 100医疗网)

参考资料：

Md. Abdul Mazid等人。自然，2022，doi :10.1038/s 41586-022-04625-0。

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