中国科学院院士、中科院动物所研究员周琪研究组近日揭示了单倍体二倍化的发生过程，发现了 CDK1 与 ROCK 通路是调控二倍化进程的关键通路。在此基础上，研究获得了小鼠三胚层来源的单倍体体细胞，展示了单倍体体细胞在遗传筛选中的重要价值。8 月 29 日，相关论文在线发表于《细胞—通讯》。

 

单倍体体细胞在遗传筛选和转基因动物培育中具有重要价值。前期研究获得了哺乳动物的单倍体胚胎干细胞，但是单倍体胚胎干细胞在体外培养和分化过程中会发生自发二倍化，对建立单倍体体细胞遗传筛选体系带来挑战。

 

周琪研究组通过活细胞观察，证实单倍体胚胎干细胞在分裂时发生有丝分裂滑移使细胞从中期直接进入间期，从而导致二倍化。用调控分裂中期关键靶点的小分子抑制剂进行筛选，发现 CDK1 和 ROCK 通路是调控单倍体胚胎干细胞二倍化的关键通路。通过添加 ROCK 抑制剂，能将单倍体胚胎干细胞分化为三个胚层的单倍体体细胞，包括神经干细胞（可进一步分化为成熟神经元和星形胶质细胞）、心肌细胞和胰岛细胞。利用 PiggyBac 转座子系统构建的单倍体神经细胞突变库，可用于神经毒素 Mn2+ 的抗性基因筛选，并证实 Park2 在神经细胞抵抗 Mn2+ 神经毒性过程中有重要作用。