小鼠孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞系首次建立
日期：2012-05-02 08:50:11
中國科學(xué)院上海生科院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所李勁松研究組和徐國良研究組在一項合作研究中，首次建立了來自孤雄囊胚的單倍體胚胎干細(xì)胞系，而這些細(xì)胞保持了一定水平的雄性印記，并進(jìn)一步驗證這些細(xì)胞能夠代替精子在注入卵母細(xì)胞后產(chǎn)生健康的小鼠。相關(guān)研究成果今天在線發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》（Cell），并被重點推薦。
據(jù)介紹，單倍體細(xì)胞，如酵母，是遺傳學(xué)研究的重要工具。自然狀態(tài)下存在的單倍體細(xì)胞只有結(jié)構(gòu)和功能均已特化的配子，包括卵子和精子。“然而卵子和精子不能在體外進(jìn)行培養(yǎng)，因此也不能對其進(jìn)行基因操作。”李勁松表示，如果能夠在體外建立哺乳動物的單倍體細(xì)胞系，將極大促進(jìn)哺乳動物遺傳學(xué)及相關(guān)生命科學(xué)研究。
為了獲得單倍體的孤雄囊胚，研究人員采用了核移植的技術(shù)，即將卵母細(xì)胞的核通過顯微操作的方法去掉，然后注入一個精子，形成攜帶來自父本基因組的單倍體重構(gòu)胚胎。這些胚胎在體外能夠發(fā)育到囊胚，從這些囊胚中分離建立了單倍體胚胎干細(xì)胞系。
單倍體胚胎干細(xì)胞系具有典型的小鼠胚胎干細(xì)胞特征，能夠在注入兩倍體囊胚中后形成嵌合體小鼠。“因為精子在形成過程中會產(chǎn)生雄性印記狀態(tài)，”李勁松告訴《中國科學(xué)報》記者，“這種印記狀態(tài)是受精后胚胎發(fā)育的重要保證，而且在整個發(fā)育過程中一直維持。”因此，研究人員分析了單倍體胚胎干細(xì)胞系的雄性印記水平，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞保持了一定的雄性印記。
為了驗證這些細(xì)胞是否能像精子一樣具有“受精”能力，研究人員將單倍體胚胎干細(xì)胞系注入卵母細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)部分“受精”的胚胎能夠發(fā)育成健康小鼠。最后，研究人員成功利用單倍體胚胎干細(xì)胞系進(jìn)行了基因打靶的嘗試。
有關(guān)專家認(rèn)為，單倍體胚胎干細(xì)胞系的建立為獲取遺傳操作的動物模型提供了一種新的手段，也為細(xì)胞重編程研究提供了一種新的系統(tǒng)。
