冷泉港实验室与西奈山医学院Black家族干细胞研究所的研究人员近日取得重要进展，揭示了Wnt和TGF-β信号通路在胚胎干细胞离体诱导形成原条（primitive streak）过程中的关键作用。原条是鸟类和哺乳类胚胎发育早期在胚盘上出现的临时性结构，沿中线呈线条状隆起，是后续中胚层和内胚层形成的先决条件。

为了在体外模拟这些发育阶段，研究团队利用了一种经过基因修饰的胚胎干细胞系。该细胞系在brachyury基因座表达绿色荧光蛋白（GFP），同时在foxa2基因座表达CD4表面标记。通过分化，该细胞系产生了表达不同水平CD4-Foxa2和GFP-Bry的细胞群体。

对基因表达模式和发育潜力的深入分析表明，CD4-Foxa2^hiGFP-Bry⁺细胞群表现出早期原条的特征，而CD4-Foxa2^loGFP-Bry⁺细胞则类似于晚期原条。利用这一模型，研究人员证实Wnt和TGF-β/nodal/activin信号通路均是产生CD4-Foxa2⁺GFP-Bry⁺细胞所必需的。具体而言，Wnt或低水平activin诱导形成晚期原条细胞群，而高水平activin则促进早期原条细胞的形成。

进一步研究发现，持续的activin信号能够刺激CD4-Foxa2⁺GFP-Bry⁺胚胎干细胞群向内胚层分化。这些发现表明，与胚胎中胚层诱导相关的发育事件可以在胚胎干细胞模型中重现，从而为理解内胚层和中胚层形成过程中的信号通路调控提供了重要见解。