Dev Cell:科學家闡明人類胚胎原生殖細胞發育的分子機制

近日,刊登於國際雜誌Developmental Cell上的一項研究報道中,來自巴布拉漢研究所(Babraham Institute)的研究人員通過研究調查了原生殖細胞發育的早期階段,同時他們在實驗室開發了一種產生類似細胞的策略,這種酷似人類原始生殖細胞的產生對於未來生殖領域的研究,以及分析人類潛在的繼代基因調控的遺傳機制非常重要。

新生命的誕生從胚胎開始,生命產生下一代的能力早在胚胎中就已經建立了,這項研究中研究者對原始的生殖細胞進行了深入分析,這些原生殖細胞能夠產生精子或卵細胞,在人類機體發育第二周時原生殖細胞就已經存在於胚胎中了。文章中研究者開發了一種新方法,其能夠產生「酷似」原生殖細胞的細胞,這樣研究者就能夠在表觀遺傳學水平下詳細研究並且對比小鼠和人類細胞中的差異了。

表觀遺傳能夠反映DNA的可逆改變,而DNA的可逆改變並不會影響DNA的序列但卻會改變基因被讀取的機制,這種特殊的表觀遺傳模式能夠在特性的細胞身份中進行標記,同時表觀遺傳的控制也非常重要,因為其能夠決定為何機體會製造出不同的細胞,比如從肝細胞轉化為皮膚細胞,其就包含有相同的表觀遺傳指令。

原生殖細胞發育的特點表現為廣泛的表觀遺傳學重塑,這些細胞需要忘記自身的重編程指令,並且能夠創造出一種空白的藍圖來為精子和卵細胞的產生做好準備。製造並且分析類似原生殖細胞的細胞就能夠幫助研究者分析這些細胞發育的早期階段以及發育時間的調節,研究者Ferdinand von Meyenn解釋道,我們的方法建立了一種可靠的系統,其能夠被用來深入剖析原生殖細胞樣細胞的表觀重編程的早期階段,同時還能夠闡明生殖細胞再生被調節的機制。

最後研究者Wolf Reik指出,對人類和小鼠衍生細胞中觀察的早期重編程事件進行分析,繪製不同的發育時間或許就能夠幫助闡明這些事件發生背後的機制,下一步我們將通過研究來揭示原生殖細胞發育後期階段的機制以及相關的表觀遺傳學事件,本文中我們所開發的新型策略或將幫助我們回答相關的人類跨代表觀遺傳學的相關問題。

Comparative Principles of DNA Methylation Reprogramming during Human and Mouse In Vitro Primordial Germ Cell Specification

doi:10.1016/j.devcel.2016.09.015

由生物谷主辦的「2016(第八屆)幹細胞技術與臨床轉化論壇」將於10月14—15日在北京召開!部分確認嘉賓:韓英 紀家葵 李保界 李晶 倪建泉 曲靜 孫凌雲 裴端卿 王福生 項春生 徐國彤 徐洋等嘉賓。本次主題論壇旨在傳遞幹細胞領域最新前沿進展,包括:細胞重編程與譜系分化;生物材料及細胞因子在幹細胞和再生醫學領域的應用;利用動物模型開展細胞治療的臨床前研究等。同時通過展示幹細胞臨床研究案例,解析國內外幹細胞臨床應用的政策和轉化標準,加強幹細胞研究人員、臨床醫生的相互深入交流與廣泛合作,推動我國幹細胞研究及其臨床轉化的有序發展。

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