近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院韓建永團(tuán)隊(duì)與北京農(nóng)學(xué)院、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位合作，在突破豬、牛穩(wěn)定胚胎干細(xì)胞建系基礎(chǔ)上（Cell Research, 2022; Cellular and Molecular Life Sciences, 2024），進(jìn)一步解析了羊早期胚胎發(fā)育及上胚層多能性調(diào)控機(jī)制，又創(chuàng)建了羊穩(wěn)定胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)體系，成功建立了具有形成態(tài)多能性特征和激發(fā)態(tài)多能性特征的2種新型穩(wěn)定的羊胚胎干細(xì)胞系，并解析了細(xì)胞特征。相關(guān)成果于6月30日發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）雜志上，題目為《解析與捕獲綿羊附植前胚胎上胚層多能性》（Tracing and Capturing the Epiblast Pluripotency of SheepPreimplantation Embryos）。
本研究率先對(duì)綿羊不同發(fā)育階段的早期胚胎（E1-E14）進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，繪制了綿羊附植前早期胚胎發(fā)育圖譜，揭示了豬、牛、羊與小鼠胚胎合子激活、第一次譜系分離和第二次譜系分離等胚胎發(fā)育事件的保守型和物種特異性。進(jìn)一步確定了適合羊形成態(tài)多能干細(xì)胞（sfPSCs）與羊激發(fā)態(tài)多能干細(xì)胞（spPSCs）的培養(yǎng)條件。建立的sfPSCs和spPSCs分別顯示形成態(tài)和激發(fā)態(tài)上胚層的多能性和分子特性，穩(wěn)定傳代100代以上，并具有分化為不同細(xì)胞類型的能力。此外，sfPSCs具有嵌合到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）的能力，并且可以作為供體細(xì)胞高效生產(chǎn)克隆胚胎。到目前為止，團(tuán)隊(duì)率先創(chuàng)建了大家畜豬、牛、羊多種穩(wěn)定的胚胎干細(xì)胞分離與培養(yǎng)體系，這些細(xì)胞具有體外長(zhǎng)期傳代、各組織定向分化、耐受多次基因編輯等特性，可以為家畜高效育種、細(xì)胞培育肉、人類疾病和發(fā)育模型等領(lǐng)域提供理想的種子細(xì)胞。
該研究得到農(nóng)業(yè)生物育種國(guó)家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（2023ZD0407504 和2023ZD0407503）、河北省科技計(jì)劃（23227602Z）和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2115 人才發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。本校博士后張金穎、博士研究生李潤(rùn)博、趙子墨，北京農(nóng)學(xué)院碩士研究生羅睿杰和廈門大學(xué)博士后張強(qiáng)為本文的共同第一作者。北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院曹素英、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院韓建永和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院姚玉昌為本文的共同通訊作者。
論文全文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202417764
