关于发育形成胎儿与胎盘的细胞谱系特化的具体机制

深蓝色的畅想

关于发育形成胎儿与胎盘的细胞谱系特化的具体机制，科学家们提出过几种不同的理论。“Inside－outside”模型认为细胞谱系的特化过程是由细胞分裂后所处的内－外位置产生的不同位置信号引发的。“异质性学说”（Heterogeneities model）认为在四细胞期阶段多能性细胞与滋养层细胞的细胞命运已经出现不同，在组蛋白修饰、转录因子动态变化、非编码RNA的定位以及基因表达等方方面面出现区分。细胞极性模型（Cell polarity model）认为细胞不对称分配的细胞命运决定组分驱动了不同的细胞谱系特化产生。但是，在哺乳动物发育过程中，细胞极性分配的组分成分是否与非哺乳动物胚胎中类似发挥着不对称遗传命运决定因素的作用以及它们在早期胚胎发育与细胞异质性产生的关系尚不清楚。2020年8月26日，新加坡ASTAR分子与细胞生物学研究所Nicolas Plachta研究组在Nature杂志上发表文章“Keratins are asymmetrically inherited fate determinants in the mammalian embryo”。该研究发现哺乳动物胚胎中由角蛋白（Keratins）作为不对称分配因子在早期胚胎发育过程中对于滋养层细胞特化的关键调控作用，为细胞极性模型学说增加了重要科学依据，同时角蛋白的不对称分配在人类胚胎发育过程中也存在，证明了该调控机制在进化过程中的保守性。 本研究在同期Nature杂志中被重点推荐，对这种在头发和指甲中存在的稳定蛋白质聚合物在哺乳动物早期发育的关键阶段为细胞提供极性的记忆的新颖机制进行了高度评价。