着床是哺乳动物胚胎发育过程中一个里程碑事件，着床失败是人类早期妊娠失败（流产）的一个重要原因。此前由于无法获得自然受孕后的早期着床阶段的人类胚胎，只用啮齿类（小鼠）胚胎或非人灵长类（猴子）胚胎替代研究，因此无法确切、直观反映人类着床时期胚胎发育的分子机制和形态学变化特征。长期以来，这一人类关键发育阶段一直是发育生物学难以破解的“黑匣子”。

但该难题近日传来被攻破喜讯。北京大学未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）、生物医学前沿创新中心（BIOPIC）汤富酬课题组携手北京大学第三医院乔杰课题组发表在《Nature》杂志上的研究首次揭示人类胚胎着床过程，系统解析了这一关键发育过程中的基因表达调控网络和DNA甲基化动态变化过程。 

https://doi.org/10.1038/s41586-019-1500-0

最新的这项研究结合了体外培养的人胚胎着床后发育系统和高精度单细胞多组学测序技术，对65例人类围着床期胚胎的8000多个的细胞进行了系统分析。 

转录组数据显示了外胚层、原始内胚层和滋养外胚层三个主要的细胞谱系的逐步着床路径，为建立正确的着床过程中的“母-胎连接”提供可靠的准备。

研究人员通过对着床过程中亲代X染色体连锁基因等位基因特异性表达的分析，发现女性胚胎开始出现X染色体随机失活。值得注意的是，使用单细胞组学测序分析，着床过程中原始内胚层细胞的基因组重甲基化过程远慢于外胚层和滋养外胚层，这表明即使同样来源于内细胞团，外胚层和原始内胚层的DNA甲基化具有不同的重建特征。

总的来说，该项研究提供了对调控人类胚胎着床的复杂分子机制的深入了解，并有助于推动未来早期胚胎发育的理解和生殖医学的进步。

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参考资料：

[1] Reconstituting the transcriptome and DNA methylome landscapes of human implantation