《PNAS》敲除OCT4对牛囊胚的重要影响

人和牛的早期胚胎发育基础机制非常相似，因此慕尼黑路德维希-马克西米利安大学（LMU）的研究人员认为，牛胚胎比啮齿动物胚胎更适合作为人类早期发育的研究模型。

　　

“早期人类胚胎发育的许多基本方面在其他哺乳动物中也是保守的，大多数研究应用的是小鼠胚胎，”LMU兽医学系动物分子育种和生物技术基因中心主席Eckhard Wolf领导的研究团队2月26日在《PNAS》发表文章，详细报道了牛胚胎发育早期阶段初始分化步骤。

已知Oct4基因在哺乳动物胚胎的多能性调控发挥重要作用。在小鼠模型中，缺失该基因会导致欠缺表达转录因子GATA6能力的细胞产生。Wolf和同事使用CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除了牛胚胎的Oct4。“牛胚胎的情况与小鼠胚胎恰恰相反，”文章一作Kilian Simmet说。“删除Oct4抑制了NANOG-表达细胞的产生，但是GATA6-表达前体细胞却能正常发育。”这个结果与此前报道过的人类细胞缺失Oct4基因后的反应一致。

哺乳动物胚胎发育始于受精卵分裂，经过几轮分裂形成一个由两层细胞和内部液体腔组成的球状“囊胚（blastocyst）”。当囊胚植入子宫壁后，外层细胞发育成胚外膜和胎盘，内层细胞团发育成胚胎本身。囊胚内层细胞分化在八细胞期就已经开始了，但其中一些细胞依然保存了它们的多能性。

“这些早期分化过程的遗传调控在啮齿动物身上已经得到了广泛研究，然而，所涉及的机制并非总是进化保守的，”Wolf说。“CRISPR-Cas9系统这样的基因编辑工具帮助我们了解其他物种的这些功能，以拓展哺乳动物早期胚胎发育决定性进展。”

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原文检索：OCT4/POU5F1 is required for NANOG expression in bovine blastocysts

（生物通：伍松）