内蒙古
近日，我校生命科学学院吴宝江副教授、李喜和教授、张涌院士团队联合英国剑桥大学M. Azim Surani教授团队，在Nature子刊Nature Communications（即时IF=17.3，IF5=17.2）发表题为“NELFA supports naive pluripotency and drives 8C-like state in human embryonic stem cells”的研究长文。该研究首次系统阐明NELFA在人类胚胎干细胞多能性转换与8-细胞样细胞（8-cell-like cells, 8CLCs）激活中的核心调控机制，为解析人类早期胚胎发育、合子基因组激活（ZGA）提供全新理论模型，也为再生医学、早期发育疾病与干细胞治疗提供关键理论支撑。这是我校在人类干细胞与生物医学研究领域的又一重要原创突破。
人类早期胚胎发育与多能干细胞研究是发育生物学领域的核心科学问题。人类胚胎干细胞存在始发态（primed）与原始态（naive）两种多能性状态，而原始态干细胞中存在少量类似于体内8-细胞期胚胎特征的细胞亚群，称为8-细胞样细胞（8-cell-like cells, 8CLCs）。这类细胞具备合子基因组激活相关特征，兼具胚胎与胚外组织发育潜能，是研究人类早期胚胎发育与ZGA的理想体外模型，但其诱导与调控机制尚未研究清楚。团队围绕NELFA在人类胚胎干细胞中的功能与机制展开系统性研究，取得一系列原创发现。
1. NELFA是人类原始态多能性的“关键开关”：研究证实了NELFA在始发态干细胞中非必需，但对原始态多能性不可或缺。过表达NELFA可加快始发态向原始态转换，提升原始态克隆形成效率并稳定维持其多能性；抑制NELFA则完全阻断始发态向原始态转换。从转录、表观与功能层面明确了NELFA通过调控核心多能性网络，建立并维持人类原始态多能性特征。
NELFA是人类原始态多能性的“关键开关”
2. NELFA高效诱导人类8CLCs状态：NELFA的内源性激活和外源性过表达可强力诱导人类原始态干细胞向8CLCs转换，显著上调ZGA核心标记基因（ZSCAN4、DUXA、TPRX1、LEUTX等）。人-鼠异种嵌合实验证明，NELFA诱导的8CLCs不仅能贡献内细胞团（ICM），还可贡献滋养层（TE）发育，从功能上证明了NELFA赋予人类干细胞全能性。
NELFA诱导人类原始态ESCs中8CLCs状态
3. 揭示了NELFA-TP53协同调控网络：研究首次发现TP53可直接激活人类8CLCs状态，并证明NELFA是TP53的上游调控因子。二者协同作用，共同完成从原始态向8CLCs的完全转换，揭示人类全能状态调控的全新分子网络。
4. 长期过表达NELFA定向驱动神经谱系分化：团队发现，在始发态干细胞中长期过表达NELFA，会抑制中内胚层分化，并定向诱导胚胎干细胞向神经谱系高效分化，为神经再生提供全新调控靶点。
该研究通过基因编辑（CRISPRa/i）、RNA-seq、ATAC-seq、CUT&Tag-seq与WGBS等技术，从分子、细胞与胚胎水平系统解析了NELFA对人类胚胎干细胞多能维持和8CLCs激活的调控机制，为体外重构人类早期胚胎、发育疾病建模与干细胞转化应用奠定重要基础。
我校生命科学学院吴宝江副教授为通讯作者，李喜和教授和英国剑桥大学M. Azim Surani教授为共同通讯作者，内蒙古大学为第一完成单位与通讯单位。吴宝江副教授、博士生宿晓敏和硕士生杨芳为论文共同第一作者。研究过程得到包斯琴教授的大力支持。
该研究得到了国家自然科学基金、国家农业生物育种重大专项、内蒙古自治区自然科学基金杰出青年项目和内蒙古自治区“揭榜挂帅”等相关基金项目的资助。
论文链接：
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来源 ：科学技术处
编辑 ：张丹阳 甄雨曦
校对 ：赵亚静
责编 ：白云波
初审 ：武涛 伊如乐
复审 ：李文娟
终审 ：阿茹娜
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