Nature子刊：RNA引导机制驱动细胞命运

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来源：上海惠诚生物科技有限公司 2024年05月14日 13:57

摘要：胚胎发育的早期阶段包含了许多生命的奥秘。解开这些谜团可以帮助我们更好地理解早期发育和出生缺陷，并帮助开发新的再生医学治疗方法。

胚胎发育的早期阶段包含了许多生命的奥秘。解开这些谜团可以帮助我们更好地理解早期发育和出生缺陷，并帮助开发新的再生医学治疗方法。

莫纳什大学澳大利亚再生医学研究所(ARMI)的研究人员利用强大而创新的成像技术描述了哺乳动物胚胎发育的关键时刻，他们的研究成果发表在《自然通讯》上。

图1 研究人员利用创新成像技术描述了哺乳动物胚胎发育的关键时刻

研究员Jennifer Zenker博士解释说:“在胚胎发生的几天内，当胚胎变成16个细胞时，胚胎必须做出第一个艰难的决定——哪些细胞会产生胚胎，哪些细胞会成为胚胎外组织，例如胎盘。”

在这项研究中，研究小组发现了如何通过捕获早期胚胎单细胞的内部组织来促进这一决策过程。

“核糖核酸(RNA)在这里起着关键作用。在16个细胞阶段，RNA的不同亚型，称为rnas, mrna和trna，被分类到细胞的两端，称为顶侧和基侧。RNA亚型的分布决定了下一代胚胎细胞的形态，”Zenker博士说。

图2 活的16细胞期小鼠胚胎外细胞中顶端至基础RNA梯度

有趣的是，虽然大多数mrna和trna仍然停留在顶端，但大多数rRNA分子搭便车到被称为溶酶体的细胞器底部。尽管保留较少的总RNA含量，但外部16细胞阶段细胞的顶端侧包含完整的RNA集合和蛋白质生产所需的其他因子。

然而，密集的基侧主要被rnas占据。子细胞获得顶端侧更活跃的蛋白质工厂，更容易转化并专门化成未来的胎盘。子细胞保留了成为成年生物体的任何类型细胞的潜力，称为多能性，接受较少的翻译活性的rRNA。

图3 植入前小鼠胚胎中亚细胞异质性的示意图

这个决定和许多类似的决定，被称为细胞命运，在发育过程中很重要，因为它决定了这些早期细胞如何形成最终的细胞类型，如皮肤细胞、心肌细胞和脑细胞。对于再生医学来说，能够协调细胞命运开启了为许多疾病和病症产生新的基于干细胞的治疗方法的能力。

“就像在现实生活中一样，细胞可以通过早期组织来影响自己未来的方向。我们的研究可能为预测和指导细胞命运决定开辟了新的途径。”Zenker博士说。

参考资料：

[1] Apicobasal RNA asymmetries regulate cell fate in the early mouse embryo

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