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在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校伊莱和伊迪特-布罗德再生医学与干细胞研究中心的研究人员发现，人胚胎发育中一种重要的自然发生过程——DNA甲基化模式——在实验室获得人胚胎干细胞时丢失了。相关研究结果于2016年2月4日在线发表在《Cell Stem Cell》期刊上，论文标题为“Naive Human Pluripotent Cells Feature a Methylation Landscape Devoid of Blastocyst or Germline Memory”。

这一发现为科学家们提供了关于如何产生用于再生医学（如细胞移植或器官再生）的最佳干细胞的关键信息。同时，它也有助于深入理解从未受精卵传递到胚胎中的信息如何影响胚胎质量以及后续健康婴儿的出生。

在这项研究中，研究人员重点分析了早期胚胎及其衍生干细胞中的DNA甲基化。DNA甲基化是一种DNA中自然发生的生化过程，通过在胞嘧啶碱基上添加甲基基团来调控基因表达。正确的DNA甲基化模式对于正常发育至关重要，并在维持细胞功能中发挥关键作用。在胚胎干细胞中，甲基化模式还维持其多能性——即分化为体内任何细胞类型的能力。

研究人员取得了两项重要发现。首先，他们发现早期胚胎（胚泡）在受精后至少6天内保留了来自卵子的DNA甲基化谱。此前，科学家们认为卵子的甲基化记忆在受精后仅能维持数小时。论文通讯作者、加州大学旧金山分校教授Amander Clark表示：“受精后的6天在人体发育中非常关键，许多变化在此期间发生。目前尚不清楚胚泡为何保持甲基化及其作用，但这为研究卵子甲基化谱如何影响胚胎质量和健康婴儿出生开辟了新领域。”

第二项发现揭示，利用一种最近开发的方法在培养皿中获得人胚胎干细胞会导致甲基化丢失。在早期胚胎中，胚泡阶段持续不到5天。存在于胚泡发育初期的未成熟干细胞称为“初始胚胎干细胞”（naïve embryonic stem cell）。在植入过程中，这些细胞逐渐成熟为“活化胚胎干细胞”（primed embryonic stem cell），准备分化为各种细胞类型。自1998年首次获得人胚胎干细胞以来，科学家一直使用产生活化干细胞的方法。直到最近，才开发出保持初始状态的新方法。

Clark指出：“过去三年，初始胚胎干细胞被视为优于活化干细胞。但我们的数据表明，体外获得初始干细胞的方法会导致DNA关键位置的甲基化丢失。因此，在找到更稳定的初始干细胞培养条件之前，用于再生医学的胚胎干细胞应保持活化状态，以确保最高质量的分化能力。”

研究人员将继续合作，确定产生稳定初始胚胎干细胞的最佳条件，以保持基因组特定位置的甲基化状态。