小鼠,和人类多能性的发展坐标
Tomonori Nakamura1,2, Ikuhiro Okamoto1,2, Kotaro Sasaki1,2
1Department of Anatomy and Cell Biology, Graduate School of Medicine, Kyoto University, Yoshida-Konoe-cho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8501, Japan.
Nature
|August 25, 2016
概括
研究人员研究了子的表皮质 (EPI) 发育,以了解人类的多能性. 他们发现子EPI保持多能性,并在植入后获得神经元分化特性, 提供干细胞调节的见解.
科学领域:
- 发育生物学
- 干细胞生物学
- 比较基因组学
背景情况:
- 表皮质 (EPI) 对于哺乳动物的发育至关重要,它产生了所有的体细胞和生殖细胞.
- 对于再生医学和发育研究来说,了解灵长类动物的多能性是关键.
- 人类和灵长类多能干细胞是研究早期人类发育的有价值模型.
研究的目的:
- 研究非人类灵长类动物的表皮质多能性发展轨迹.
- 将灵长类表皮质发育与老鼠EPI等已知模型进行比较.
- 识别物种之间多能性的保存和分化的特征.
主要方法:
- 在植入前和植入后的子 (Macaca fascicularis) 的综合单细胞RNA测序 (scRNA-seq).
- 转录组分析以确定表皮细胞发育过程中的基因表达变化.
- 用人类和小鼠多能干细胞对灵长类表皮细胞转录组进行比较分析.
主要成果:
- 子表皮质 (cyEPI) 在植入时经历了显著的转录组变化.
- 植入后的cyEPI在生成胃化细胞的同时保持稳定的转录组超过一周.
- cyEPI保留了关键的多能基因,并获得了神经元分化潜力.
- 人类和子的多能干细胞与植入后的cyEPI非常相似,与胃前小鼠EPI和实验室表皮细胞类似的细胞具有共同的特征.
结论:
- 与其他哺乳动物相比,灵长类表皮细胞的发育表现出既保留的特征,也表现出不同的特征.
- 植入后的表皮质代表了一个独特的多能状态,具有神经元分化的潜力.
- 这项研究提供了跨物种多能性的发育坐标,有助于人体多能干细胞的体外调节.
