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研究为胚胎的早期发育提供了新的视角

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-01-14浏览次数:1238

通过对来自早期小鼠胚胎的单个细胞的遗传分析,瑞典卡罗林斯卡研究所的研究人员发现了以前未知的细胞阶段,从受精卵到胎儿的生命发育。该研究发表在Cell Reports上。

在世界各地,研究人员正试图找出描述受精卵如何发育成健康生物的所有部分,以便从多能干细胞中获得对分化过程的详细了解。这些知识对于了解先天性疾病和胎儿畸形背后的机制以及最终如何使用干细胞治疗疾病至关重要。

“追踪每个细胞分化过程的能力是发育生物学的圣杯,”卡罗林斯卡医学院生理学和药理学系研究员,在瑞典卡罗林斯卡大学医院的Qiaolin Deng说。

邓博士领导了这项研究,揭示了胚胎与子宫附着和第一个解剖轴形成之间关键阶段的新细节,此时胚胎细胞开始创造身体,正面和背面的过程。 “这是创建整个解剖学平面的关键时期,”她说。 “如果进展不顺利,可能导致胎儿畸形或死亡。”

然而,该过程中涉及的细胞的发育状态并不总是相同的。为了绘制单个细胞中发生的情况,研究人员在发育的四个早期阶段(5.25到6.5天)对来自28个小鼠胚胎的总共1,724个细胞进行了单细胞RNA测序。每个细胞中平均表达8,577个基因。使用生物信息学分析,然后根据这些基因是活跃的还是非活动的,将细胞分成不同的细胞类型,使研究人员能够看到基因被打开的序列。结果是控制细胞分化的事件的分子路线图。

“这项研究揭示了第一次空间定位前胚胎早期发生的未知细节,并显示沿着未来头尾轴的细胞具有不同的分化潜能,”邓博士说。当解剖学轴开始形成时,在雌性胚胎中进行另一个过程,其包含两个X染色体,一个来自每个生物亲本。先前对小鼠的研究表明,父本X染色体首先在胚胎中完全关闭,因此雌性胚胎的遗传活性不会超过雄性。父本X染色体拷贝在形成胎盘和卵黄袋的细胞中保持闭合,但在胚胎细胞中重新激活。然后发生母体或父本X染色体的随机失活。因此,雌性胚胎含有“一组”细胞,其中母本或父本X染色体是活跃的。

新的研究表明,父亲X副本的第一次失活不会发生在以前认为的情况。 “分子有趣的是,重新激活的父系X染色体从未被完全关闭。随机灭活也在胚胎细胞中以不同的速率发生。”本研究结果为动物胚胎的早期发育提供了新的视角。包括人类。邓博士说:“了解早期胚胎发育的事件和因素对于了解堕胎和先天性疾病是不可或缺的。” “由于细胞分化不良,每100名婴儿中就有3名出生时患有胎儿畸形。”/P>