浙江
相較于小鼠等模式生物，靈長類的早期胚胎研究一直難以開展，因為樣本極其有限，又始終繞不開倫理紅線，已有的體外模型往往也只能覆蓋某一兩個發育階段，難以還原完整的連續的過程。2026 年 6 月 10 日，北京大學杜鵬團隊與中國科學院動物研究所焦建偉團隊合作，在Cell期刊發表了題為“Continuous modeling of primate embryogenesis from totipotency to early organogenesis”的研究論文。他們借助一種新型干細胞，在體外搭建起一條從全能性階段一路延伸到早期器官發生的連續發育模型，解決了靈長類研究的主要瓶頸。
最開始，研究團隊從食蟹猴多能干細胞入手，通過系統優化培養條件，將其重編程為一類具備全能性的卵裂球樣干細胞cTBLCs。這類細胞在分子層面上，與體內真實的受精卵、2細胞期和4細胞期胚胎高度接近。并且cTBLCs 在體外并不需要額外添加誘導信號，就能自行組裝成結構清晰的囊胚樣結構：內細胞團、原始內胚層、滋養層等區域均存在，細胞類型和基因表達譜也與天然囊胚是高度吻合的。
研究還發現，這些囊胚樣的結構可以在特定培養體系中繼續生長發育：經歷極化、壓實等典型形態變化階段，逐步形成羊膜腔和卵黃囊樣的結構，并順利進入原腸胚階段。當培養時間延長到 20 天以上時，研究人員在其中觀察到了具有規律節律性跳動的組織，提示早期心臟樣結構的出現。
隨后，研究團隊通過單細胞轉錄組測序技術，他們系統繪制了從cTBLCs到早期器官發生的完整細胞譜系演化圖譜。這個過程首先經過一個中間態的8細胞期或桑椹胚樣細胞階段：cTBLCs逐步沉默與全能性相關的基因，8CMLC階段特異性基因被短暫激活，隨后細胞命運發生第一次分化，產生類似上胚層和滋養層的細胞群體。上胚層樣細胞進一步分化出原始內胚層樣細胞，完成了囊胚階段的主要譜系建立。緊接著，在原腸胚和早期器官的發生階段，cTBLCs來源的胚胎結構形成了清晰的前后軸。團隊進一步的單細胞數據證實了神經管樣結構、神經嵴樣細胞、前腸和后腸樣組織的存在，并且鑒定出表達關鍵轉錄因子的心肌中胚層細胞和心肌細胞，這與觀察到的自發收縮活動是相吻合的。
這項工作發現cTBLCs及其分化過程所遵循的調控程序可以獨立于經典的合子基因組激活和母源-合子轉換事件。這一體系的建立不僅為研究靈長類胚胎發育的內在啟動機制和早期譜系決定提供了簡化的平臺，也為人類再生醫學和發育相關疾病研究提供了新的模型工具。
北京大學杜鵬教授、中國科學院動物研究所焦建偉研究員為本研究的通訊作者。清華大學生命科學學院博士研究生鄭薇，北京大學生命科學學院博士后彭冰和博士研究生陳子琳為本文的并列第一作者。
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