8月22日，《Nature》雜志上登載了北京大學(xué)湯富酬與中國工程院院士、北醫(yī)三院院長喬杰聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研究的突破性進(jìn)展，利用體外模擬人類著床策略和高精度單細(xì)胞測序技術(shù)，系統(tǒng)解析了人類胚胎著床過程中的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和DNA甲基化動態(tài)變化過程。

人類胚胎體外模擬著床生長過程（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

論文摘要：

胚胎著床是包括人類在內(nèi)的哺乳動物發(fā)育過程中的里程碑事件，生理狀態(tài)下超過半數(shù)以上的人類胚胎由于無法順利著床導(dǎo)致不孕。既往研究通常使用小鼠和食蟹猴等模式生物對這一過程展開探索，然而調(diào)控圍著床時期胚胎發(fā)育的分子機(jī)制和形態(tài)學(xué)變化特征在不同物種之間存在較大差異，這使得在小鼠等模式生物研究中獲得的調(diào)控規(guī)律較難為人類胚胎發(fā)育研究提供有價值的線索。然而，由于人類胚胎著床發(fā)生在受精卵形成后一周左右的時間點(diǎn)，這使得研究者們無法獲得生理狀況下的這一發(fā)育階段的人類胚胎。長期以來，這一人類關(guān)鍵發(fā)育階段一直成為發(fā)育生物學(xué)研究的黑匣子。為了深入探討這一過程中的分子動態(tài)規(guī)律，挖掘調(diào)控胚胎著床過程中的潛在分子機(jī)制，2019年7月，北大-清華生命聯(lián)合中心湯富酬課題組攜手喬杰課題組合作在Nature在線發(fā)表了題為Reconstituting the transcriptome and DNA methylome landscapes of human implantation的研究論文。結(jié)合體外模擬人類著床策略和高精度單細(xì)胞多組學(xué)測序技術(shù)（single-cell RNA-seq, single-cell Trio-seq2），首次利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化組圖譜重構(gòu)了人類胚胎著床過程，系統(tǒng)解析了這一關(guān)鍵發(fā)育過程中的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和DNA甲基化動態(tài)變化過程。

在此之前，湯富酬課題組和喬杰課題組長期緊密合作，致力于包括著床前胚胎在內(nèi)的人類生殖系細(xì)胞發(fā)育過程中基因表達(dá)、表觀遺傳學(xué)調(diào)控特征和潛在的機(jī)制研究：利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)、微量細(xì)胞DNA甲基化組測序技術(shù)、單細(xì)胞DNA甲基化高通量測序技術(shù)、單細(xì)胞多組學(xué)測序技術(shù)（REF）等一系列單細(xì)胞技術(shù)對在此研究領(lǐng)域已取得多項(xiàng)研究成果。

該課題主要依托的技術(shù)平臺為北京大學(xué)生命科學(xué)儀器中心（成像平臺）和北京大學(xué)高精尖中心高通量測序平臺。

北京大學(xué)高精尖中心高通量測序平臺（圖片來源：ICG官網(wǎng)）