黑猩猩原始多能干细胞（PSCs）现在可以在细胞培养中生长，最近的研究揭示了这一点。他们成功创建了黑猩猩早期胚胎模型，称为“芽胚”，并发现抑制特定调节基因对于黑猩猩PSCs的自我更新至关重要。他们还开发了一种无饲养细胞的培养系统，消除了对小鼠来源的饲养细胞作为支持的需求。这些发现为灵长类动物的胚胎学提供了宝贵的见解，并可能推动干细胞研究和再生医学的发展。
理解在早期胚胎发育过程中细胞如何分化对于推进再生医学和发育生物学至关重要。多能干细胞（PSCs）在这一领域是不可或缺的工具，因为它们可以转化为身体内的各种细胞类型，并在早期胚胎发育中发挥关键作用。不幸的是，这一领域在人类和其他灵长类动物的研究长期受到伦理限制和技术限制的阻碍。
特别值得关注的是原始型PSCs，它们代表了比常规（或“预备”）PSCs更早的发育状态，具有增强的分化潜力。尽管人类原始PSCs可以分化为胚胎和额外胚胎组织（如胎盘和卵黄囊），但小鼠原始PSCs缺乏这种能力。这引发了有关这种扩展潜力是否独特于人类或在其他灵长类动物中共享的问题。
在2025年2月26日在线发表在《细胞干细胞》上的一项开创性研究中，由日本东京科学研究所的助理教授正木秀树领导的研究团队成功地从黑猩猩体细胞建立了原始型诱导多能干细胞的培养。他们不仅揭示了这些细胞自我更新所需机制的关键见解，还成为全球第一个使用这些细胞培育黑猩猩芽胚的团队。
该研究的中心发现之一是，抑制多梳抑制复合体2（PRC2）的活性是生长黑猩猩原始PSCs所必需的。这是一种可以动态调节基因活动和细胞分化的蛋白质。如果没有这种抑制，这些细胞尽管成功进行了初步重编程，仍无法繁殖。
研究团队发现，黑猩猩原始PSCs在基因表达模式和发育潜力方面与人类原始PSCs有显著相似之处。这些细胞能够分化为胚外滋养层和原底层，这两种胚外组织对胚胎的植入和发育至关重要。这一能力使研究人员能够创建包含早期胚胎发育中所有三种细胞类型的三系芽胚。正木指出：“由于黑猩猩原始PSCs可以过渡到多系能力或分化为其他早期胚胎组织，它们可以为研究多能性和早期胚胎发生提供一种更高灵长类动物的比较模型。”
另一个重要进展是为原始PSCs建立了一种无饲养细胞的培养系统。传统的原始PSCs培养方法需要一层小鼠来源的饲养细胞。即使在培养人类PSCs时，对这些支持细胞的需求也引入了更多的动物成分，可能会使潜在的医学应用复杂化。通过应用PRC2抑制剂，研究人员消除了在长期黑猩猩PSCs培养中对饲养细胞的需求。正木指出：“我们成功建立了一种不需要饲养细胞的培养技术，这可能为再生医学中的应用铺平道路。”
通过确立黑猩猩原始PSCs与人类细胞观察到的扩展分化潜力的相似性，这项研究揭示了这些特性的进化保守性。此外，黑猩猩芽胚模型的开发为研究早期发育过程提供了强大的工具。随着科学家们继续在这些令人振奋的发现基础上进行研究，我们对哺乳动物胚胎学的理解将加深，可能会导致再生医学和生殖生物学的进展。
