日前，博奧晶典 合作客戶北京大學(xué)第三醫(yī)院于洋老師課題組在 ?Cell 發(fā)表了其科研成果。 其中，單細(xì)胞測(cè)序數(shù)據(jù)分析由北京博奧晶典生物技術(shù)有限公司支持。 至此，博奧晶典已累計(jì)支持客戶發(fā)表單細(xì)胞高分文章 12篇 ，影響因子 154.479分 ，是目前國(guó)內(nèi)支持發(fā)文最多、累計(jì)影響因子最高的公司。

今天小編帶大家一起詳解這篇高分文章

Generation of Blastocyst-like Structures from Mouse Embryonic and Adult Cell Cultures

發(fā)表期刊：Cell

影響因子：36.216

發(fā)表時(shí)間：2019年10月17日

研究背景

胚胎發(fā)育是哺乳動(dòng)物個(gè)體形成過(guò)程中的起始環(huán)節(jié)，但由于其數(shù)量的稀缺性導(dǎo)致很難通過(guò)傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行研究。單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)及胚胎體外重組技術(shù)的出現(xiàn)，使得人們逐漸揭開(kāi)哺乳動(dòng)物早期發(fā)育的神秘面紗。然而，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵分子驗(yàn)證仍然需要大量的胚胎完成，而胚胎體外重組技術(shù)使用的兩種類型細(xì)胞僅能夠重現(xiàn)囊胚期之后的胚胎結(jié)構(gòu)，無(wú)法探索早期發(fā)育的生物學(xué)現(xiàn)象。因此，是否可以利用干細(xì)胞構(gòu)建早期發(fā)育的胚胎，更精準(zhǔn)地模擬哺乳動(dòng)物早期發(fā)育過(guò)程及分子機(jī)制目前尚無(wú)報(bào)道。

研究結(jié)果

1、利用EPS多能干細(xì)胞分化培養(yǎng)胚泡樣結(jié)構(gòu)

研究人員將分離的小鼠EPS細(xì)胞接種到微孔中（每個(gè)微孔5個(gè)細(xì)胞），形成小的聚集體。通過(guò)建立KSOM-ETS的條件培養(yǎng)基，同時(shí)聯(lián)用小分子處理EPS細(xì)胞，獲得與小鼠胚胎E3.5自然受精囊胚形態(tài)相似的類囊胚結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步培養(yǎng)后，可以從單個(gè)EPS細(xì)胞中產(chǎn)生克隆性EPS囊胚。

E3.5小鼠囊胚有兩種細(xì)胞系，即外滋養(yǎng)層（TE）和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）。通過(guò)免疫熒光實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證類囊胚也有這兩種早期胚泡譜系。

2、 EPS囊胚形成概述了植入前發(fā)育的關(guān)鍵過(guò)程

團(tuán)隊(duì)研究了在類囊胚的形成過(guò)程中，早期植入前發(fā)育的關(guān)鍵細(xì)胞和分子事件。在種植后的4h內(nèi)，細(xì)胞之間連接松散，種植后18小時(shí)左右，細(xì)胞開(kāi)始形成緊密的聚集體，種植后的第3天，75%細(xì)胞聚集物呈現(xiàn)PAR6富集的極化特征。證實(shí)了類囊胚的形成過(guò)程中發(fā)生了早期植入前發(fā)育的致密化及極化特征。

圖2 類囊胚形成過(guò)程中細(xì)胞的致密和極化特征

3、單細(xì)胞測(cè)序分析類囊胚和自然受精囊胚在各個(gè)譜系中的異同

團(tuán)隊(duì)利用單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)，對(duì)類囊胚和自然受精囊胚中收集的2,700多個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞測(cè)序。分析顯示，類囊胚和自然受精囊胚的細(xì)胞基本上重疊在一起。聚類后共分為7個(gè)細(xì)胞亞群，其中4個(gè)亞群由類囊胚和自然受精囊胚共享。

對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行功能注釋發(fā)現(xiàn)，在類囊胚和自然受精囊胚之間的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)ICM或外胚層EPI譜系鑒定出53個(gè)差異表達(dá)基因，這些差異表達(dá)基因富含與干細(xì)胞維持、繁殖和DNA甲基化相關(guān)的功能。在類囊胚和自然受精囊胚之間鑒定出67個(gè)差異表達(dá)基因，并且這些差異表達(dá)基因大多與囊泡運(yùn)輸和內(nèi)吞有關(guān)。對(duì)于滋養(yǎng)外胚層TE譜系，在兩個(gè)樣本之間僅發(fā)現(xiàn)兩個(gè)差異表達(dá)基因存在顯著差異。

4、功能驗(yàn)證類囊胚是否能在子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒

研究團(tuán)隊(duì)將類囊胚移植到假孕小鼠的子宮中，在移植7.5 天后，自然受精囊胚移植小鼠和類囊胚移植小鼠的子宮內(nèi)均形成蛻膜。熒光染色證實(shí)了類囊胚來(lái)源植入部位的血管具有通透性。幾個(gè)類囊胚移植實(shí)驗(yàn)顯示，7%成功植入并誘導(dǎo)蛻膜化。類囊胚產(chǎn)生的蛻膜有些與對(duì)照蛻膜相似，有些則小得多。

通過(guò)對(duì)類囊胚特異標(biāo)記的td Tomato基因進(jìn)行PCR分析及免疫組化分析，發(fā)現(xiàn)蛻膜組織含有來(lái)源于類囊胚的td Tomato陽(yáng)性細(xì)胞。在移植后6.5、7.5和8.5天，類囊胚衍生蛻膜內(nèi)形成了一些結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)與對(duì)照組相比發(fā)育遲緩或畸形。然而，在這些結(jié)構(gòu)中依然可以檢測(cè)到OCT4+、EOMES+和GATA4+細(xì)胞的存在。表明類囊胚可以在子宮內(nèi)植入、觸發(fā)蛻膜化并繼續(xù)生長(zhǎng)。

類囊胚包含受精囊胚中具備的三種原始細(xì)胞類型。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析顯示類囊胚與受精囊胚有相似的基因表達(dá)特征。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，類囊胚可以在體外發(fā)育成類似于早期植入后胚胎的結(jié)構(gòu)。研究人員認(rèn)為，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化體系并結(jié)合基因編輯技術(shù)，能夠獲得功能更加完整的類囊胚，發(fā)育到形成不同器官原基的階段，從而成為類器官的種子，可以用作器官移植的重要來(lái)源。

參考文獻(xiàn)：

Li R, Zhong C, Yu Y, et al. Generation of Blastocyst-like Structures from Mouse Embryonic and Adult Cell Cultures. Cell,2019, 179(3).

博奧晶典單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)介紹

博奧晶典作為國(guó)內(nèi)第一批引進(jìn)10x Genomics平臺(tái)的公司，率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展上萬(wàn)級(jí)通量的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序服務(wù)。并于2018年9月與BD（中國(guó)）成立單細(xì)胞研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，致力于大規(guī)模單細(xì)胞測(cè)序產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和打磨。目前已經(jīng)完成了2000多個(gè)樣品、幾百種不同樣品類型的服務(wù)，覆蓋的物種和樣品類型包括人和小鼠的、肺臟、皮膚、腦、血液、卵巢、神經(jīng)，以及雞、斑馬魚(yú)、豬、水稻、擬南芥、油菜、白菜、橄欖等，是目前國(guó)內(nèi)大規(guī)模單細(xì)胞測(cè)序經(jīng)驗(yàn)最為豐富的公司。

博奧晶典于2019年12月同時(shí)獲得了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組，單細(xì)胞ATAC，單細(xì)胞免疫組庫(kù)3個(gè)服務(wù)產(chǎn)品的官方CSP認(rèn)證，成為國(guó)內(nèi)唯一一家同時(shí)獲得3項(xiàng)10x單細(xì)胞測(cè)序服務(wù)官方認(rèn)證的公司。

博奧晶典支持10x Genomics單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序文章分別發(fā)表在Cell、Cell Stem Cell、Cell Research、Nature Communications、PNAS、Cell Reports、Cancer Research等期刊。至此，博奧晶典已累計(jì)支持客戶發(fā)表單細(xì)胞高分文章 12篇 ，影響因子 154.479分 ，是目前國(guó)內(nèi)支持發(fā)文最多、累計(jì)影響因子最高的公司。

博奧晶典目前可開(kāi)展以下單細(xì)胞測(cè)序產(chǎn)品和服務(wù)：