日前，由中国科学家领衔、中美科学家组成的研究团队在国际学术期刊《细胞》发表题为《食蟹猴体外胚胎发生——从囊胚到早期器官形成》的研究论文。该研究开发了一种3D培养系统，实现了食蟹猴胚胎体外25天的长时程培养。利用该系统，团队解析了原肠运动及造血等早期组织器官发生的谱系特化轨迹和分子演进规律。这一研究成果将有助于了解人类胚胎发育畸形及孕早期流产的病因。

国际学术期刊《细胞》发表相关论文

据论文通讯作者、昆明理工大学灵长类转化医学研究院谭韬教授介绍，食蟹猴早期胚胎发育与人相似，团队考虑采用三维培养体系模拟体内子宫环境，研究早期器官形成时期，早期胚胎发育及调控问题。

借助细胞外基质，团队构建了一种类似于母体的3D培养环境，同时加入葡萄糖，促进食蟹猴胚胎体外发育，实现了食蟹猴胚胎体外25天长时程培养，且培养胚胎的形态、发育进程等与体内胚胎高度一致。

结合单细胞转录组和免疫荧光染色验证，研究人员发现基于3D培养系统培养的食蟹猴胚胎除了出现早期神经分化外，还出现了造血谱系特化，其高度模拟了体内卵黄囊的两个波次造血发生，尤其是捕获并识别了食蟹猴第一波次造血的关键前体细胞。

此外，体外培养的食蟹猴胚胎能够产生更接近人体内第二波次造血的生血内皮细胞，表明该体系有望成为更合适的灵长类早期造血的研究模型。研究团队还发现了早期肠的形成,其与体内食蟹猴胚胎及人胚胎的肠的形成高度一致。

体外培养食蟹猴胚胎双光子三维重构

体外培养食蟹猴胚胎双光子三维重构示意图

“这一研究成果将有助于解析早期胚胎发育及调控机制，深入理解早期胚胎和器官发育与疾病发生的关系，为孕早期流产和出生缺陷防治提供理论依据。借助3D培养系统这一体外平台，可以连续观察胚胎发育情况，未来还将助力致病机理研究、探索基因治疗等方法。”谭韬说，“团队还将围绕早期胚胎发育做更深入的研究，希望将来能通过建立疾病模型深入剖析疾病成因，为先天性心脏病等疾病治疗提供理论支持。”

据了解，该研究成果由昆明理工大学、中国人民解放军总医院第五医学中心、美国德克萨斯州西南医学中心合作完成。该研究得到了国家自然科学基金重大项目、科技部重点研发计划及云南省科技厅项目支持。

（光明日报全媒体记者徐鑫雨、张勇 昆明理工大学供图）

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