2010年7月,，Developmental Cell雜志發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)研究院/上海交大醫(yī)學(xué)院健康科學(xué)研究所干細(xì)胞生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室金穎和張濟(jì)課題組共同完成的研究論文,。
圖片來源：Cell網(wǎng)站
著床后人胚胎發(fā)育涵蓋了胚胎早期器官形成最關(guān)鍵時(shí)期，即從Carnegie Stage 9(胚胎發(fā)育第20天,，E20)到Carnegie Stage 14(胚胎發(fā)育第32天,，E32)。從發(fā)育形態(tài)變化角度,，各個(gè)器官經(jīng)歷了從無到有的奇妙過程,；從發(fā)育進(jìn)化角度，這個(gè)奇妙過程高度保守,；從發(fā)育潛能角度,，干性潛能與分化潛能既定時(shí)空程序協(xié)調(diào)性變化。這些背后的分子基礎(chǔ)是遺傳信息表達(dá)精密調(diào)控的基因相互作用網(wǎng)絡(luò),。然而,，相比模式生物與體外細(xì)胞模型研究,，由于受限于人胚胎研究標(biāo)本以及倫理上的限制，關(guān)于人胚胎發(fā)育的分子機(jī)制知之甚少,。
楊穎博士和方海博士等在金穎和張濟(jì)導(dǎo)師的指導(dǎo)下,，與新華醫(yī)院婦產(chǎn)科合作，利用臨床藥物流產(chǎn)胚胎,，應(yīng)用基因芯片對該早期器官胚胎發(fā)育6個(gè)連續(xù)階段進(jìn)行基因表達(dá)變化譜刻畫,。通過數(shù)據(jù)深層次挖掘并整合功能、轉(zhuǎn)錄調(diào)控,、表型及疾病相關(guān)的數(shù)據(jù)庫,，他們發(fā)現(xiàn)整個(gè)胚胎形態(tài)變化受基因表達(dá)譜變化所驅(qū)使，主要包括兩組基因：呈現(xiàn)逐漸下調(diào)變化趨勢的基因負(fù)責(zé)早期器官起始,，而逐漸上調(diào)變化的基因主要參與器官原基形成,。同小鼠發(fā)育表達(dá)譜以及人胚胎干細(xì)胞各種組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)干性相關(guān)基因呈逐漸降低的趨勢,，而分化相關(guān)基因呈現(xiàn)兩種表達(dá)模式,。 在此基礎(chǔ)上，整合蛋白質(zhì)相互作用信息,，挖掘人胚胎早期器官過程中相互作用網(wǎng)絡(luò)(hORGNet),，由兩個(gè)細(xì)化的與干性相關(guān)的模塊(hStemModule)和與分化相關(guān)的模塊(hDiffModule)模塊組成，分別表征干性潛能狀態(tài)變化情況與分化狀態(tài),。進(jìn)一步通過小鼠表型富集分析,，hStemModule可能與胚胎早期致死相關(guān)，而hDiffModule則可能多的是與出生后致死相關(guān),。這一研究建立了國際上唯一的人早期器官形成期基因表達(dá)的譜式,，為探索人類發(fā)育早期的分子調(diào)控和人多能干細(xì)胞體外的定向誘導(dǎo)分化提供的寶貴的信息。
該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家高技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃，上海市教育委員會(huì)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目和科學(xué)院創(chuàng)新項(xiàng)目等的支持,。(生物谷Bioon.com)
干細(xì)胞之春——生物谷盤點(diǎn)2009
2010年干細(xì)胞技術(shù)與應(yīng)用講座
生物谷近期特別推薦會(huì)議：
2010細(xì)胞治療研究進(jìn)展與臨床前沿研討會(huì) www.Cell-therapies.net 2010年9月23日-25日天津召開
第一屆腫瘤基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國際研討會(huì) www.cancerasia.org 2010年10月12日-10月15日上海召開
生物谷推薦原文出處：
Developmental Cell, DOI：10.1016/j.devcel.2010.06.014
Transcriptome Analysis of Early Organogenesis in Human Embryos
Hai Fang, Ying Yang, Chunliang Li, Shijun Fu, Zuqing Yang, Gang Jin, Kankan Wang, Ji Zhang, Ying Jin
Genome-wide expression analysis of embryonic development provides information that is useful in a variety of contexts. Here, we report transcriptome profiles of human early embryos covering development during the first third of organogenesis. We identified two major categories of genes, displaying gradually reduced or gradually increased expression patterns across this developmental window. The decreasing group appeared to include stemness-specific and differentiation-specific genes important for the initiation of organogenesis, whereas the increasing group appeared to be largely differentiation related and indicative of diverse organ formation. Based on these findings, we devised a putative molecular network that may provide a framework for the regulation of early human organogenesis. Our results represent a significant step in characterization of early human embryogenesis and provide a resource for understanding human development and for stem cell engineering.
