內蒙古
近日，我校生命科學學院吳寶江副教授、李喜和教授、張涌院士團隊聯合英國劍橋大學M. Azim Surani教授團隊，在Nature子刊Nature Communications（即時IF=17.3，IF5=17.2）發表題為“NELFA supports naive pluripotency and drives 8C-like state in human embryonic stem cells”的研究長文。該研究首次系統闡明NELFA在人類胚胎干細胞多能性轉換與8-細胞樣細胞（8-cell-like cells, 8CLCs）激活中的核心調控機制，為解析人類早期胚胎發育、合子基因組激活（ZGA）提供全新理論模型，也為再生醫學、早期發育疾病與干細胞治療提供關鍵理論支撐。這是我校在人類干細胞與生物醫學研究領域的又一重要原創突破。
人類早期胚胎發育與多能干細胞研究是發育生物學領域的核心科學問題。人類胚胎干細胞存在始發態（primed）與原始態（naive）兩種多能性狀態，而原始態干細胞中存在少量類似于體內8-細胞期胚胎特征的細胞亞群，稱為8-細胞樣細胞（8-cell-like cells, 8CLCs）。這類細胞具備合子基因組激活相關特征，兼具胚胎與胚外組織發育潛能，是研究人類早期胚胎發育與ZGA的理想體外模型，但其誘導與調控機制尚未研究清楚。團隊圍繞NELFA在人類胚胎干細胞中的功能與機制展開系統性研究，取得一系列原創發現。
1. NELFA是人類原始態多能性的“關鍵開關”：研究證實了NELFA在始發態干細胞中非必需，但對原始態多能性不可或缺。過表達NELFA可加快始發態向原始態轉換，提升原始態克隆形成效率并穩定維持其多能性；抑制NELFA則完全阻斷始發態向原始態轉換。從轉錄、表觀與功能層面明確了NELFA通過調控核心多能性網絡，建立并維持人類原始態多能性特征。
NELFA是人類原始態多能性的“關鍵開關”
2. NELFA高效誘導人類8CLCs狀態：NELFA的內源性激活和外源性過表達可強力誘導人類原始態干細胞向8CLCs轉換，顯著上調ZGA核心標記基因（ZSCAN4、DUXA、TPRX1、LEUTX等）。人-鼠異種嵌合實驗證明，NELFA誘導的8CLCs不僅能貢獻內細胞團（ICM），還可貢獻滋養層（TE）發育，從功能上證明了NELFA賦予人類干細胞全能性。
NELFA誘導人類原始態ESCs中8CLCs狀態
3. 揭示了NELFA-TP53協同調控網絡：研究首次發現TP53可直接激活人類8CLCs狀態，并證明NELFA是TP53的上游調控因子。二者協同作用，共同完成從原始態向8CLCs的完全轉換，揭示人類全能狀態調控的全新分子網絡。
4. 長期過表達NELFA定向驅動神經譜系分化：團隊發現，在始發態干細胞中長期過表達NELFA，會抑制中內胚層分化，并定向誘導胚胎干細胞向神經譜系高效分化，為神經再生提供全新調控靶點。
該研究通過基因編輯（CRISPRa/i）、RNA-seq、ATAC-seq、CUT&Tag-seq與WGBS等技術，從分子、細胞與胚胎水平系統解析了NELFA對人類胚胎干細胞多能維持和8CLCs激活的調控機制，為體外重構人類早期胚胎、發育疾病建模與干細胞轉化應用奠定重要基礎。
我校生命科學學院吳寶江副教授為通訊作者，李喜和教授和英國劍橋大學M. Azim Surani教授為共同通訊作者，內蒙古大學為第一完成單位與通訊單位。吳寶江副教授、博士生宿曉敏和碩士生楊芳為論文共同第一作者。研究過程得到包斯琴教授的大力支持。
該研究得到了國家自然科學基金、國家農業生物育種重大專項、內蒙古自治區自然科學基金杰出青年項目和內蒙古自治區“揭榜掛帥”等相關基金項目的資助。
論文鏈接：
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來源 ：科學技術處
編輯 ：張丹陽 甄雨曦
校對 ：趙亞靜
責編 ：白云波
初審 ：武濤 伊如樂
復審 ：李文娟
終審 ：阿茹娜
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