靈長類原始態多能幹細胞培育成功 為早期胚胎髮育研究提供新思路

最新一期《細胞·幹細胞》上發表一項開創性研究稱：日本東京科學大學團隊在黑猩猩體細胞中建立了原始態誘導多能幹細胞（iPSC）培養體系。這不僅揭示了維持這些細胞自我更新能力的關鍵機制，而且還首次利用這些細胞培育出黑猩猩的胚芽細胞模型，即早期胚胎髮育的模擬結構。這項成果標誌着對靈長類動物早期胚胎髮育研究邁出了關鍵一步。

理解細胞在胚胎早期如何分化，是推動再生醫學和發育生物學發展的核心問題。多能幹細胞（PSC）因具有轉化為體內各種細胞類型的潛力，所以其在這一領域具有重要價值。然而，由於倫理和技術的雙重限制，人類及其它靈長類動物的相關研究長期面臨困境，進展緩慢。

相比傳統PSC，原始態PSC處於更早的發育階段，具備更強的分化潛能。雖然人類原始態PSC可以同時形成胚胎組織以及胚外組織（如胎盤和卵黃囊），但小鼠中的同類細胞卻不具備這種能力。這引發了科學界的一個重要問題：這種擴展的分化能力究竟是人類獨有的，還是在其它靈長類動物中也普遍存在？

此次研究的核心發現之一是抑制多梳抑制複合物2（PRC2）——一種調控基因活性和細胞分化的關鍵蛋白複合體，其對維持黑猩猩原始態iPSC的生長至關重要。經分析發現，即使重編程過程初步成功，若缺乏對PRC2的抑制，這些細胞也無法持續增殖。

團隊進一步發現，黑猩猩原始態iPSC在基因表達模式和分化潛能方面與人類細胞高度相似。它們不僅能分化為胚胎組織，還能生成滋養外胚層和下胚層等兩種至關重要的胚外組織，而這正是胚胎成功着牀和後續發育的基礎。基於此，團隊成功構建了一個包含胚胎早期發育所需全部三種細胞類型的三系胚芽模型。

此外，團隊還在培養系統上取得突破，建立了首個無飼養層的黑猩猩原始態iPSC培養體系。通過使用PRC2抑制劑，他們成功實現了黑猩猩iPSC的長期穩定擴增，擺脱了對外源飼養細胞的依賴。