灵长类原始态多能干细胞培育成功 为早期胚胎发育研究提供新思路

最新一期《细胞·干细胞》上发表一项开创性研究称：日本东京科学大学团队在黑猩猩体细胞中建立了原始态诱导多能干细胞（iPSC）培养体系。这不仅揭示了维持这些细胞自我更新能力的关键机制，而且还首次利用这些细胞培育出黑猩猩的胚芽细胞模型，即早期胚胎发育的模拟结构。这项成果标志着对灵长类动物早期胚胎发育研究迈出了关键一步。

理解细胞在胚胎早期如何分化，是推动再生医学和发育生物学发展的核心问题。多能干细胞（PSC）因具有转化为体内各种细胞类型的潜力，所以其在这一领域具有重要价值。然而，由于伦理和技术的双重限制，人类及其它灵长类动物的相关研究长期面临困境，进展缓慢。

相比传统PSC，原始态PSC处于更早的发育阶段，具备更强的分化潜能。虽然人类原始态PSC可以同时形成胚胎组织以及胚外组织（如胎盘和卵黄囊），但小鼠中的同类细胞却不具备这种能力。这引发了科学界的一个重要问题：这种扩展的分化能力究竟是人类独有的，还是在其它灵长类动物中也普遍存在？

此次研究的核心发现之一是抑制多梳抑制复合物2（PRC2）——一种调控基因活性和细胞分化的关键蛋白复合体，其对维持黑猩猩原始态iPSC的生长至关重要。经分析发现，即使重编程过程初步成功，若缺乏对PRC2的抑制，这些细胞也无法持续增殖。

团队进一步发现，黑猩猩原始态iPSC在基因表达模式和分化潜能方面与人类细胞高度相似。它们不仅能分化为胚胎组织，还能生成滋养外胚层和下胚层等两种至关重要的胚外组织，而这正是胚胎成功着床和后续发育的基础。基于此，团队成功构建了一个包含胚胎早期发育所需全部三种细胞类型的三系胚芽模型。

此外，团队还在培养系统上取得突破，建立了首个无饲养层的黑猩猩原始态iPSC培养体系。通过使用PRC2抑制剂，他们成功实现了黑猩猩iPSC的长期稳定扩增，摆脱了对外源饲养细胞的依赖。