EMBL-EBI和剑桥大学的研究团队对啮齿类和灵长类动物进行研究，阐明了哺乳动物胚胎中多能性的建立和发展。这项研究发表在Developmental Cell杂志上，不仅有助于理解人类的胚胎发育，也为重编程和IVF研究带来了重要启示。
胚胎干细胞能够分化成为机体内任何一种细胞，这种多能性一直备受关注。虽然多能性状态只短暂存在于胚胎中，对于正常发育来说却是必不可少的。研究人员分析了小鼠和普通狨猴早期发育中的基因表达情况，以及调控多能性的基因表达改变。研究显示，细胞多能性伴随着复杂基因调控网络的建立，细胞脱离多能性状态时（分化）这个网络就会瓦解。
“小鼠被普遍认为是最好的哺乳动物发育模型，我们希望绘制小鼠胚胎发育早期阶段的综合性基因表达图谱，看这些信息是否能够应用到灵长动物中，”文章的通讯作者Paul Bertone解释道。
为了比较啮齿类和灵长类动物的多能性，研究人员在胚胎发育的特殊阶段进行了单细胞RNA测序。他们由此获得了早期胚胎的精确基因表达模式，人们可以在此基础上进一步认识哺乳动物多能性的建立和发展。
“小鼠胚胎中许多建立多能性的基因也在狨猴中表达，这说明哺乳动物的细胞多能性建立在共同的基础上，”文章的另一位通讯作者Austin Smith说。“不过两个物种所用的信号通路存在一定的差异。”
“我们发现狨猴胚胎中的WNT信号通路非常关键，对胚胎最早出现的一个细胞谱系影响很大，”Paul说。“对WNT通路进行抑制，这个细胞谱系就无法正确形成。”
这项研究将传统胚胎学、基因组学和生物信息学结合起来，在不同哺乳动物中鉴定了调控多能性的因子和通路。这是一个非常宝贵的资源，可以帮助人们了解胚胎细胞的谱系决定，对重编程和体外受精（IVF）也很有意义。