撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

在哺乳动物中,雌雄配子受精产生合子(即受精卵)。在早期卵裂过程中,母源物质的逐步降解伴随着合子基因组激活(ZGA),该过程在小鼠中发生于 2 细胞期,在人类中则发生在8 细胞卵裂球/桑葚胚阶段,被认为是早期胚胎发生的起始标志。然而,由于早期细胞命运特化与受精相关过程(包括母源 RNA 清除和大规模染色质重组)同时进行,因此,在体内解析真正的胚胎发生启动程序,仍然具有挑战性。

2026 年 6 月 10 日,北京大学杜鹏教授、中国科学院动物研究所焦建伟研究员作为共同通讯作者(北京大学郑薇彭冰陈子琳为论文共同第一作者),在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为:Continuous modeling of primate embryogenesis from totipotency to early organogenesis 的研究论文。

该研究由食蟹猴全能性卵裂球样干细胞建立了灵长类胚胎样系统。这一不依赖受精的系统重现了从全能性样状态,经8细胞/桑椹胚样细胞(8CMLC)中间阶段,到早期器官发生的过程,并形成神经管样结构和心脏样搏动活动。

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胚胎样结构,也称为胚状体(embryoid),是研究早期胚胎发育的强大模型。然而,以往的模型仅涵盖部分发育阶段,限制了它们的应用。

在这项最新研究中,研究团队成功从食蟹猴全能性卵裂球样干细胞(cynomolgus Totipotent Blastomere-like Stem Cell,cTBLC)生成了灵长类器官发生胚状体

cTBLC 由多能干细胞重编程而来并能够稳定维持,可表现出类似于受精卵/2-4 细胞期卵裂球的关键全能性分子和功能特征。cTBLC 可自发形成有序的类囊胚结构(blastoid),并进一步通过原肠作用(gastrulation)推进到早期器官发生(early organogenesis)阶段,从而展现出神经管样结构和心脏样搏动活性。

利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq),研究团队可视化了从 cTBLC 到器官发生谱系的逐步细胞状态转变,并鉴定出一个中间8 细胞/桑椹胚样细胞(8-cell/morula-like cell,8CMLC)状态。此外,研究团队还发现了一个源自 cTBLC 的动态调控网络级联,这代表了一种独立于经典受精相关事件的内在发育启动程序。

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该研究的核心发现:

  • cTBLC 表现出类似受精卵和 2-/4-细胞期卵裂球的全能性特征;

  • cTBLC 无需大量人工操作即可自组装成结构有序的类囊胚结构;

  • cTBLC 来源的类囊胚结构可通过原肠作用发育至早期器官发生阶段;

  • 该研究定义了独立于受精相关事件的序贯调控程序。

总的来说,该研究建立的 cTBLC 平台提供了一个统一的体外研究框架,用于探究发育启动、早期谱系特化以及器官发生。

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.023

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