近日，中国农业大学生物学院韩建永团队与北京农学院、东北农业大学等单位合作，在突破猪、牛稳定胚胎干细胞建系基础上（Cell Research, 2022; Cellular and Molecular Life Sciences, 2024），进一步解析了羊早期胚胎发育及上胚层多能性调控机制，又创建了羊稳定胚胎干细胞培养体系，成功建立了具有形成态多能性特征和激发态多能性特征的2种新型稳定的羊胚胎干细胞系，并解析了细胞特征。相关成果于6月30日发表在《先进科学》（Advanced Science）杂志上，题目为《解析与捕获绵羊附植前胚胎上胚层多能性》（Tracing and Capturing the Epiblast Pluripotency of SheepPreimplantation Embryos）。

本研究率先对绵羊不同发育阶段的早期胚胎（E1-E14）进行单细胞转录组测序，绘制了绵羊附植前早期胚胎发育图谱，揭示了猪、牛、羊与小鼠胚胎合子激活、第一次谱系分离和第二次谱系分离等胚胎发育事件的保守型和物种特异性。进一步确定了适合羊形成态多能干细胞（sfPSCs）与羊激发态多能干细胞（spPSCs）的培养条件。建立的sfPSCs和spPSCs分别显示形成态和激发态上胚层的多能性和分子特性，稳定传代100代以上，并具有分化为不同细胞类型的能力。此外，sfPSCs具有嵌合到内细胞团（ICM）的能力，并且可以作为供体细胞高效生产克隆胚胎。到目前为止，团队率先创建了大家畜猪、牛、羊多种稳定的胚胎干细胞分离与培养体系，这些细胞具有体外长期传代、各组织定向分化、耐受多次基因编辑等特性，可以为家畜高效育种、细胞培育肉、人类疾病和发育模型等领域提供理想的种子细胞。

该研究得到农业生物育种国家科技重大专项项目（2023ZD0407504 和 2023ZD0407503）、河北省科技计划（23227602Z）和中国农业大学 2115 人才发展计划等项目的资助。本校博士后张金颖、博士研究生李润博、赵子墨，北京农学院硕士研究生罗睿杰和厦门大学博士后张强为本文的共同第一作者。北京农学院动物科学技术学院曹素英、中国农业大学生物学院韩建永和东北农业大学动物科学技术学院姚玉昌为本文的共同通讯作者。