2016年6月7日，同济大学生命科学与技术学院高绍荣教授课题组与张勇教授课题组在《Cell Discovery》杂志在线发表题为“Identification of key factors conquering developmental arrest of somatic cell cloned embryos by combining embryo biopsy and single-cell sequencing ”的研究论文。

        体细胞核移植（somatic cell nuclear transfer, SCNT），是指将供体细胞核经显微操作移入去核的卵母细胞中，组成重构胚胎并使之发育成新个体的技术，是一种高效、快速地细胞重编程的方法。虽然体细胞核移植在多种动物上获得成功，但克隆效率仍然很低，核移植胚胎干细胞的建系效率也远低于正常受精胚胎。其中很多核移植胚胎阻滞在植入前阶段，然而由于研究手段的限制，对克隆胚胎发育阻滞的分子机制还知之甚少。

        在本项研究中，研究人员通过对早期克隆胚胎进行卵裂球活检并结合最新的单细胞测序技术首次建立了植入前核移植胚胎发育命运追踪系统，绘制了不同发育命运胚胎细胞的基因表达图谱。通过对比不同命运克隆胚胎与正常胚胎基因表达的差异，研究人员发现组蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分别对克隆胚胎2-细胞和4-细胞时期的发育阻滞起到关键作用。研究表明，通过过表达Kdm4b能够有效去除体细胞来源的H3K9 me3、克服克隆胚胎的2-细胞阻滞并改进克隆胚胎的体内外发育效率，过表达Kdm5b则能有效降低克隆胚胎4-细胞阻滞并提高囊胚质量。更重要的是，同时过表达Kdm4b和Kdm5b能大大提高克隆效率和核移植胚胎干细胞的建系效率。进一步研究发现Kdm4b和Kdm5b能够矫正克隆胚胎异常的基因表达并降低克隆胚胎中过高的DNA甲基化修饰。 总之，这项研究阐明了克隆胚胎发育阻滞的关键分子机制，拓展了我们对体细胞重编程的认知并提供了有效提高克隆效率的方法。

        同济大学生命科学与技术学院的高绍荣教授、高亚威副教授和张勇教授为本文的共同通讯作者。刘文强助理研究员、博士生刘晓雨、博士生王晨飞和高亚威副教授为本文的共同第一作者，本项目得到了国家自然科学基金委、科技部重大科学研究计划、上海张江干细胞研究项目和上海市科委的资助。