RNA测序研究人类胚胎发育机制_医疗健康

2016

04/13

09:19

生物通

作者：何嫱　

医疗健康

瑞典卡罗林斯卡学院和Ludwig癌症研究所的研究人员，对胚胎发育的第一周进行了详细的分子分析。他们的研究结果揭示出人类和小鼠之间的胚胎发育存在显着的差异。小鼠是该领域最常用的研究生物。发表在《细胞》（Cell）杂志上的新研究还表明，X染色体上的基因受到不同的调控。

研究早期人类胚胎发育非常困难，我们大部分的知识都是来自小鼠。在受精的头7天，受精卵从单细胞发育成为包含大约200-300个细胞的囊胚。正是在这个时候出现了最初的三种细胞类型：生成胎盘的滋养外胚层；形成胚胎内胚层的下胚层（hypoblast），和继续组成胚胎的胚细胞。如果胚胎粘附在子宫壁上，妊娠开始，所有这三种细胞类型必须正确地成熟。然而当前对于人体中这些细胞类型是何时，按什么顺序形成的及其方式却并不清楚。

采用未用于IVF治疗的捐赠人类胚胎，通过RNA测序检测单个细胞中的基因表达，由Rickard Sandberg和Fredrik Lanner领导的两个研究小组鉴别了在胚胎发育第一周的不同时间点胚胎细胞利用的基因。他们发现相比于在小鼠中，人体内最初的三种细胞类型形成时间稍迟，看起来更加同步成熟。

卡罗林斯卡学院临床科学、干预与技术系的Fredrik Lanner说：“我们的研究生成的基本知识不仅帮助我们更好地了解了胚胎发育，也告诉了我们更多关于在早期阶段多能细胞形成与调控机制的知识。这对于在再生医学中利用胚胎干细胞非常重要。”

研究人员还发现X染色体上的基因表达受制于一种意外表达模型。X染色体具有一个特殊的基因调控问题，因为女性的细胞具有两条X染色体，而男性只有一个拷贝（XY）。为了避免女性X染色体上所有基因的表达水平变成男性的两倍，女性细胞必须抵消基因表达。在小鼠中，这一过程得到了很好的研究，在第一周一条X染色体被简单地关闭。然而，一直以来都无法确定这一过程是否在人类胚胎发育的第一周即开始。

“我们证实剂量平衡是在4-7天逐渐获得的，有趣的是，在女性胚胎中两条X染色体的基因表达通过一种全新方式受到抑制，”罗林斯卡学院细胞与分子生物学系、Ludwig癌症研究所的Rickard Sandberg说。

参考文献

Sophie Petropoulos, Daniel Edsg?rd,, Rickard Sandberg, Fredrik Lanner. Single-Cell RNA-Seq Reveals Lineage and X Chromosome Dynamics in Human Preimplantation Embryos. Cell. April 7,2016. doi:10.1016/j.cell.2016.03.023

来源：生物通作者：何嫱　

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