來自中科院上海生科院生化與細胞所，揚州大學(xué)等處的研究人員確證了克隆胚胎發(fā)育失敗的關(guān)鍵原因，進而通過修復(fù)其中缺陷，使克隆動物出生率提高了6倍。這對生命科學(xué)的核移植研究領(lǐng)域具有啟示意義，也為提高動物克隆效率以及核移植技術(shù)用于人口健康領(lǐng)域提供了理論依據(jù)。這一研究成果公布在干細胞研究刊物：Cell Stem Cell雜志上。

文章的通訊作者是上海生科院生化與細胞所李勁松研究員，其早年畢業(yè)于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002年開始在美國洛克菲勒大學(xué)從事博士后研究，2007年加入中科院上海生科院生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所。其研究組的主要研究方向是體細胞重編程與誘導(dǎo)多能干細胞。

自體細胞克隆技術(shù)問世以來，克隆胚胎發(fā)育成個體的效率一直很低。以小鼠為例，50-70%的核移植重構(gòu)胚胎在體外能發(fā)育成囊胚，但是，將這些囊胚移入假孕小鼠子宮內(nèi)，只有3%左右的囊胚能發(fā)育成克隆動物。那么，為什么大部分克隆囊胚不能發(fā)育成個體呢？一種假說認為克隆囊胚滋養(yǎng)外胚層存在的重編程異常細胞是克隆胚胎發(fā)育失敗的主要原因。然而，這一假說一直沒有被直接證實，zui近的一些間接證據(jù)顯示這一假說可能并不正確。

在這篇文章中，研究人員為了驗證這一假說，采用了一種被稱為四倍體胚胎補償?shù)募夹g(shù)。四倍體胚胎補償技術(shù)是將四倍體胚胎與二倍體胚胎聚合成一個胚胎，在聚合胚胎的發(fā)育過程中，四倍體的細胞絕大部分發(fā)育成胚外組織，而胎兒則是由二倍體發(fā)育而來。

這一技術(shù)通常用于挽救二倍體胚胎由于胎盤發(fā)育缺陷導(dǎo)致的發(fā)育失敗。研究組成員林江維等人認為，如果克隆囊胚滋養(yǎng)外胚層的確存在重編程異常細胞，并導(dǎo)致克隆胎兒發(fā)育的失敗，那么通過四倍體胚胎補償技術(shù)就能夠顯著提高克隆胎兒的出生效率。他們先將一個克隆胚胎與兩個四倍體胚胎聚合在一起，發(fā)現(xiàn)聚合胚胎的出生率提高了2.6倍。這說明當克隆滋養(yǎng)外胚層嵌入具有正常功能的四倍體細胞后，克隆胎兒的發(fā)育率得到了明顯的改善。

然而，在這一實驗中，異常的克隆滋養(yǎng)外胚層細胞仍然存在于胚外組織中，會對胎兒的發(fā)育產(chǎn)生不利的影響。因此，研究人員預(yù)測將克隆囊胚的滋養(yǎng)外胚層細胞全部替換成四倍體細胞會進一步提高克隆動物的出生率。為此，他們采用免疫手術(shù)法去掉克隆囊胚的滋養(yǎng)外胚層細胞，然后將分離出來的內(nèi)細胞團細胞與兩個四倍體胚胎進行聚合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)克隆動物的出生率提高了6倍。

zui后，研究人員又做了一個相反的實驗，即將正常囊胚的內(nèi)細胞團細胞與兩個克隆來源的四倍體胚胎進行聚合，發(fā)現(xiàn)出生率與直接核移植后的克隆小鼠出生率相似。這些結(jié)果充分證明了克隆囊胚的滋養(yǎng)外胚層中存在重編程異常細胞并影響胎兒的發(fā)育。這一結(jié)果對核移植研究領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義，也為提高動物克隆效率以及核移植技術(shù)在人口健康領(lǐng)域（治療性克隆）的應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)。

來源：生物通