著床是哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程中一個(gè)里程碑事件，著床失敗是人類早期妊娠失敗（流產(chǎn)）的一個(gè)重要原因。此前由于無(wú)法獲得自然受孕后的早期著床階段的人類胚胎，只用嚙齒類（小鼠）胚胎或非人靈長(zhǎng)類（猴子）胚胎替代研究，因此無(wú)法確切、直觀反映人類著床時(shí)期胚胎發(fā)育的分子機(jī)制和形態(tài)學(xué)變化特征。長(zhǎng)期以來(lái)，這一人類關(guān)鍵發(fā)育階段一直是發(fā)育生物學(xué)難以破解的“黑匣子”。
但該難題近日傳來(lái)被攻破喜訊。北京大學(xué)未來(lái)基因診斷高精尖創(chuàng)新中心（ICG）、生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心（BIOPIC）湯富酬課題組攜手北京大學(xué)第三醫(yī)院?jiǎn)探苷n題組發(fā)表在《Nature》雜志上的研究首次揭示人類胚胎著床過(guò)程，系統(tǒng)解析了這一關(guān)鍵發(fā)育過(guò)程中的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和DNA甲基化動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。
最新的這項(xiàng)研究結(jié)合了體外培養(yǎng)的人胚胎著床后發(fā)育系統(tǒng)和高精度單細(xì)胞多組學(xué)測(cè)序技術(shù)，對(duì)65例人類圍著床期胚胎的8000多個(gè)的細(xì)胞進(jìn)行了系統(tǒng)分析。
轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)顯示了外胚層、原始內(nèi)胚層和滋養(yǎng)外胚層三個(gè)主要的細(xì)胞譜系的逐步著床路徑，為建立正確的著床過(guò)程中的“母-胎連接”提供可靠的準(zhǔn)備。
研究人員通過(guò)對(duì)著床過(guò)程中親代X染色體連鎖基因等位基因特異性表達(dá)的分析，發(fā)現(xiàn)女性胚胎開(kāi)始出現(xiàn)X染色體隨機(jī)失活。值得注意的是，使用單細(xì)胞組學(xué)測(cè)序分析，著床過(guò)程中原始內(nèi)胚層細(xì)胞的基因組重甲基化過(guò)程遠(yuǎn)慢于外胚層和滋養(yǎng)外胚層，這表明即使同樣來(lái)源于內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，外胚層和原始內(nèi)胚層的DNA甲基化具有不同的重建特征。
總的來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)研究提供了對(duì)調(diào)控人類胚胎著床的復(fù)雜分子機(jī)制的深入了解，并有助于推動(dòng)未來(lái)早期胚胎發(fā)育的理解和生殖醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。
參考資料：
[1] Reconstituting the transcriptome and DNA methylome landscapes of human implantation
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