基因编辑技术揭示NANOG基因在人类胚胎发育中的关键作用

理解人类胚胎最早期细胞命运如何决定和维持，对再生医学、不孕症治疗及预防流产具有根本意义。以往依赖小鼠模型的研究虽发现了调控早期发育的关键转录因子（如NANOG），但因伦理限制、技术难度和物种差异，难以直接验证其在人类胚胎中的功能。传统基于核酸酶的基因编辑方法易造成DNA损伤（基因毒性），阻碍了在人类胚胎中开展功能研究。本研究创新性地采用腺嘌呤碱基编辑器（ABE8e），精准靶向NANOG基因一个关键剪接位点，导致其蛋白无法正常产生，实现了无DNA断裂的‘功能敲除’——这是碱基编辑技术首次应用于人类胚胎中发育调控基因的功能解析。该方法未引发明显基因毒性，脱靶效应也极低。结果发现：NANOG缺失会破坏胚胎干细胞向正常上胚层（即未来胎儿主体）的分化，反而促使细胞转向原始内胚层（将来形成卵黄囊）或滋养外胚层（将来形成胎盘）的发育路径。尤其值得注意的是，人类胚胎在NANOG缺失后仍能维持原始内胚层分化能力，而小鼠胚胎则不能，说明人类存在独特的功能代偿机制——这再次强调必须直接研究人类自身发育过程，不可简单套用动物模型结论。综上，本研究不仅明确了NANOG是人类胚胎多能性与上胚层建立不可或缺的核心因子，更证明了碱基编辑是一种安全、精准、适用于人类胚胎功能研究的新工具。