《自然》刊发碱基编辑研究：NANOG基因是人类胚胎发育的关键 《自然》刊发碱基编辑研究：NANOG基因是人类胚胎发育的关键

2026年6月25日，《自然》 杂志在线发表了剑桥大学领导的一项研究：利用 碱基编辑（base editing） 技术阻断 NANOG基因，揭示了其在人类胚胎发育中的关键作用[1]。

碱基编辑：比CRISPR更精确的基因编辑工具

碱基编辑 是CRISPR/Cas9基因编辑技术的更精确版本，可以改变基因组中约30亿个碱基对中的 单个核苷酸碱基对[1]。

与常规CRISPR/Cas9相比，碱基编辑的极端精确性显著降低了 unintended chromosomal abnormalities 的风险[1]。

NANOG：人类胚胎发育的”主基因”

NANOG基因 在多能干细胞（pluripotent cells）中高度激活，这些细胞后来形成人体[1]。

科学家长期怀疑NANOG在胚胎发育中发挥重要作用，但此前无法在人类胚胎中直接研究其功能（因为常规CRISPR技术会对DNA造成过多 unintended damage）[1]。

研究方法：在非常早期的人类胚胎中阻断NANOG

研究团队利用碱基编辑技术，在 非常早期的人类胚胎 中阻断了NANOG基因[1]。

关键发现：

• 失去NANOG功能后，早期胚胎的细胞 无法发育成多能外胚层细胞（epiblast）——这些细胞后来形成人体
• 但支持胚胎发育的组织（胎盘和卵黄囊）仍能形成[1]

人类与小鼠的差异：不能简单类比

数十年的动物研究（特别是小鼠）已确定NANOG是早期发育的重要基因。但该研究揭示：NANOG在人类和小鼠胚胎中的功能并不完全相同[1]。

在小鼠研究中，NANOG缺失会同时破坏epiblast和卵黄囊；而在人类胚胎研究中，NANOG缺失主要影响epiblast[1]。

这一发现强调了 直接研究人类发育 的重要性，不能简单将小鼠模型的结果转移到人类[1]。

研究材料与伦理合规

研究中使用的胚胎、卵子和精子均由 完成IVF治疗后捐赠多余胚胎的夫妇 提供[1]。

胚胎仅在实验室培养 最多六天半，然后被允许消亡[1]。

研究在 人类受精与胚胎学管理局（HFEA） 的研究许可和严格监管下开展，并经过纽卡斯尔和北泰恩赛德研究伦理委员会审查批准[1]。

临床意义：改进IVF成功率，理解早期妊娠丢失

理解NANOG等基因在人类发育中的作用，未来可能有助于：

• 改进IVF成功率
• 更好理解早期妊娠丢失
• 为不孕症治疗提供新靶点[1]

未来方向：遗传性疾病的胚胎编辑？

碱基编辑未来可能用于编辑人类胚胎中的特定基因，以预防 囊性纤维化、亨廷顿舞蹈症 等严重遗传性疾病传递给后代[1]。

然而，这在英国目前 不合法。任何未来的临床使用都需要：

• 广泛的安全性测试
• 技术的进一步发展
• 广泛的公众讨论和支持[1]

技术突破：更安全的胚胎基因研究

该研究是 首次利用碱基编辑技术研究人类胚胎中基因功能，标志着胚胎基因研究进入更安全的时代[1]。

Kathy Niakan教授（剑桥大学Loke滋养层研究中心）表示：“碱基编辑代表了传统CRISPR/Cas9的重大进步，因为它导致unintended chromosome errors的风险要低得多。“[1]

跨学科合作

该研究由剑桥大学Loke滋养层研究中心领导，合作者包括：

• 莫纳什大学
• 哈佛和MIT的Broad研究所
• Francis Crick研究所
• MRC分子生物学实验室
• 以及多个IVF临床中心[1]

对女性健康领域的启示

这项研究虽然基础，但对女性健康领域具有重要意义：

• 理解不孕症：揭示胚胎早期发育的关键基因，为不孕症研究提供新方向
• 改进辅助生殖技术：多能干细胞是IVF和再生医学的核心
• 伦理边界：在严格监管下推进科学前沿，为人类健康造福

随着技术的进一步发展，碱基编辑有望在辅助生殖和遗传疾病预防领域发挥重要作用。