相较于小鼠等模式生物，灵长类的早期胚胎研究一直难以开展，因为样本极其有限，又始终绕不开伦理红线，已有的体外模型往往也只能覆盖某一两个发育阶段，难以还原完整的连续的过程。2026 年 6 月 10 日，北京大学杜鹏团队与中国科学院动物研究所焦建伟团队合作，在Cell期刊发表了题为“Continuous modeling of primate embryogenesis from totipotency to early organogenesis”的研究论文。他们借助一种新型干细胞，在体外搭建起一条从全能性阶段一路延伸到早期器官发生的连续发育模型，解决了灵长类研究的主要瓶颈。
最开始，研究团队从食蟹猴多能干细胞入手，通过系统优化培养条件，将其重编程为一类具备全能性的卵裂球样干细胞cTBLCs。这类细胞在分子层面上，与体内真实的受精卵、2细胞期和4细胞期胚胎高度接近。并且cTBLCs 在体外并不需要额外添加诱导信号，就能自行组装成结构清晰的囊胚样结构：内细胞团、原始内胚层、滋养层等区域均存在，细胞类型和基因表达谱也与天然囊胚是高度吻合的。
研究还发现，这些囊胚样的结构可以在特定培养体系中继续生长发育：经历极化、压实等典型形态变化阶段，逐步形成羊膜腔和卵黄囊样的结构，并顺利进入原肠胚阶段。当培养时间延长到 20 天以上时，研究人员在其中观察到了具有规律节律性跳动的组织，提示早期心脏样结构的出现。
随后，研究团队通过单细胞转录组测序技术，他们系统绘制了从cTBLCs到早期器官发生的完整细胞谱系演化图谱。这个过程首先经过一个中间态的8细胞期或桑椹胚样细胞阶段：cTBLCs逐步沉默与全能性相关的基因，8CMLC阶段特异性基因被短暂激活，随后细胞命运发生第一次分化，产生类似上胚层和滋养层的细胞群体。上胚层样细胞进一步分化出原始内胚层样细胞，完成了囊胚阶段的主要谱系建立。紧接着，在原肠胚和早期器官的发生阶段，cTBLCs来源的胚胎结构形成了清晰的前后轴。团队进一步的单细胞数据证实了神经管样结构、神经嵴样细胞、前肠和后肠样组织的存在，并且鉴定出表达关键转录因子的心肌中胚层细胞和心肌细胞，这与观察到的自发收缩活动是相吻合的。
这项工作发现cTBLCs及其分化过程所遵循的调控程序可以独立于经典的合子基因组激活和母源-合子转换事件。这一体系的建立不仅为研究灵长类胚胎发育的内在启动机制和早期谱系决定提供了简化的平台，也为人类再生医学和发育相关疾病研究提供了新的模型工具。
北京大学杜鹏教授、中国科学院动物研究所焦建伟研究员为本研究的通讯作者。清华大学生命科学学院博士研究生郑薇，北京大学生命科学学院博士后彭冰和博士研究生陈子琳为本文的并列第一作者。
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