在《自然》雜志上最新發(fā)表的一項研究中，由齋藤通紀(jì)領(lǐng)導(dǎo)的日本京都大學(xué)人類生物學(xué)高級研究所團(tuán)隊，確定了人類生物學(xué)中驅(qū)動表觀遺傳重編程和分化機(jī)制的重要條件，這標(biāo)志著人類體外配子生成（IVG）研究中一個新的里程碑。
人類IVG研究仍處于起步階段，當(dāng)前的目標(biāo)是重建人類配子生成的完整過程，但這面臨一個重大挑戰(zhàn)：如何在生殖細(xì)胞的創(chuàng)始群體或人類原始生殖細(xì)胞（hPGC）中，重演這一稱為表觀遺傳重編程的標(biāo)志性事件。其中存在于DNA中的遺傳細(xì)胞親代“記憶”被重置或刪除，這是生殖細(xì)胞正確分化所必需的。
齋藤團(tuán)隊和其他團(tuán)隊之前的工作，已成功在體外從多能干細(xì)胞生成了人類原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞 (hPGCLC)，其具備hPGC的幾個基本特征，包括繁殖能力。然而，這些hPGCLC還無法進(jìn)行表觀遺傳重編程和分化。
圖片表示從人類原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞（綠色）到人類有絲分裂前精原細(xì)胞（紅色）的體外分化。
圖片來源：日本京都大學(xué)人類生物學(xué)高級研究所
在新研究中，齋藤及其同事確定了驅(qū)動表觀遺傳重編程以及hPGCLC分化為有絲分裂前精原細(xì)胞/卵原細(xì)胞這一過程中所需的潛在信號分子。研究人員發(fā)現(xiàn)，成熟的發(fā)育信號分子——骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP），在hPGCLC的重編程和分化過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
值得注意的是，這些hPGCLC衍生的有絲分裂前精原細(xì)胞/卵原細(xì)胞，不僅在基因表達(dá)和表觀遺傳譜上與人類體內(nèi)實際的hPGC分化相似，而且還經(jīng)歷了超過100億倍的廣泛擴(kuò)增。
齋藤表示，這項研究在將IVG轉(zhuǎn)化為生殖醫(yī)學(xué)方面取得了重大飛躍，代表著人們對生物學(xué)和人類表觀遺傳重編程背后原理理解的根本性進(jìn)步。
【總編輯圈點】
IVG被稱為生殖醫(yī)學(xué)變革性技術(shù)，原因是它能將成體細(xì)胞重新編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，進(jìn)而分化成各種細(xì)胞類型，包括精子和卵細(xì)胞。此次的成果毋庸置疑是人類IVG研究的一個標(biāo)志性事件。但我們也必須看到，這一領(lǐng)域仍存在諸多挑戰(zhàn)，而且前方道路必定還很漫長，特別是考慮到與人體IVG臨床應(yīng)用相關(guān)的倫理、法律和社會影響。因此，盡快建立道德框架和法規(guī)，確保技術(shù)造福有需之人，顯得尤為重要。
來源：科技日報
原標(biāo)題：生殖研究“一小步”生物醫(yī)學(xué)“一大步” 驅(qū)動表觀遺傳重編程和分化機(jī)制確定
作者：記者張夢然