图 运用共培养系统解析胚胎和胚胎外谱系互作机制

　　在国家自然科学基金项目（批准号：82192871）等资助下，昆明理工大学谭韬教授、中国农业大学魏育蕾教授、中国科学院动物研究所于乐谦研究员联合美国德克萨斯大学吴军教授在解析早期胚胎细胞互作关系及机制方面取得进展，研究成果以“运用共培养系统解析胚胎和胚胎外谱系互作机制（Dissecting embryonic and extra-embryonic lineage crosstalk with stem cell co-culture）”为题，于2023年12月4日在《细胞》（Cell）杂志上发表。文章链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)01225-4。

　　早期胚胎和胚外组织间的相互作用及其精确调控在胚胎发育过程中具有重要作用，其调控异常直接导致孕早期流产、出生缺陷等。其中，早期胚胎来源于多能性细胞，胚外组织包括胎盘（来源于滋养层细胞）和卵黄囊（来源于原始内胚层细胞）。由于灵长类早期胚胎获取困难，并且胚胎干细胞（ESCs）、原始内胚层干细胞（XENs）及滋养层干细胞（TSCs）等早期胚胎干细胞系难以建立，研究材料和体系缺乏，因此，目前对早期胚胎发育时期胚内、胚外谱系互作机制的认知有限。

　　为了突破这一研究瓶颈，研究团队通过激活胚胎发育关键信号通路，建立了小鼠和食蟹猴ESCs、XENs及TSCs的培养体系，利用上述培养体系，将ESCs和不同胚外干细胞（XENs和TSCs）共培养，模拟早期胚胎发育的细胞互作环境；发现ESCs增殖速度显著降低，解析了XENs通过细胞外基质信号抑制ESCs增殖的机制；并借助建立的共培养体系使人多能性干细胞分化为稳定的XENs细胞系，发现了调控XENs自我更新的关键基因和原始内胚层发育的新基因，进一步通过跨物种比较分析，揭示调控XENs自我更新的关键基因在小鼠、食蟹猴等物种间具有保守性（图）。

　　该研究为解析胚胎和胚外组织之间互作机制提供了新的范式，促进了对早期胚胎发育复杂调控模式的认识，为探索相关疾病的发致病机制提供了全新研究平台。