体细胞核移植技术,是当前唯一一种利用单个终末分化的体细胞核产生出成体的再生工程技术。近年来,该技术已经成功被应用于超过20个哺乳动物物种的克隆,其中包括克隆猴的产生。
然而,长期以来体细胞核移植的出生率一直较低,主要表现为绝大多数的克隆胚胎在植入前期及围着床期致死以及胎儿出生后的胎盘异常等问题。
过去多年来,研究人员们在理解哺乳动物核移植过程中的重编程障碍机制及提升克隆效率方面付出了巨大努力,目前在核移植胚胎植入前期和植入后期的机制研究中取得了丰富的成果。
当胚胎进入围着床期阶段,着床囊胚侵入母体子宫组织,从而隐藏起来。而在这一阶段克隆胚胎的形态学发生及信号转导事件是如何发生的?由于缺乏适当的观察和培养系统,对于这一时期的研究无法开展。
近日,《国家科学评论》杂志在线发表了同济大学高绍荣教授带领的研究团队的研究成果,该研究团队使用了一种优化的三维体外胚胎培养系统,可以实现克隆胚胎围着床期发育的可视化。并且发现在克隆囊胚内细胞团向卵圆筒发育转变的过程中出现形态发生和细胞多能性状态转变的异常过程。通过深入的实验和分析,他们发现了一种新的由表观遗传介导的障碍因素:Wnt信号通路的持续激活能够阻止克隆胚胎围着床期的发育。更为重要的是,他们找到了一种挽救策略,可以缓解围着床期发育过程中细胞多能性状态转变和表观重塑的异常,从而进一步提高克隆效率。
该项研究为理解围着床期胚胎发育,拓展克隆技术在发育生物学、再生医学及畜牧繁殖业的应用提供了重要的理论依据。
研究详情请见原文:
https://doi.org/10.1093/nsr/nwad173
Journal
National Science Review