重磅|季维智院士领衔的"灵长类胚胎原肠运动及其发育机制解析"项目荣获国家自然科学奖二等奖!

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7月8日上午,2025年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重召开,以昆明理工大学为第一完成单位、昆明理工大学季维智院士为第一完成人牵头的 “灵长类胚胎原肠运动及其发育机制解析” 项目获国家自然科学奖二等奖。这是昆明理工大学建校以来在国家自然科学奖领域的首次突破。项目从体系构建、规律解析和机制阐释三个方面,揭开了灵长类(人和猴)原肠运动的“黑箱”,在灵长类胚胎原肠运动及其发育机制取得国际领先的突破。

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团队历经14 年,取得以下三方面重要核心成果。

第一,克服灵长类原肠运动研究的技术瓶颈,创建灵长类胚胎长时程培养体系。

率先建立了人胚胎体外培养至胚胎期(E)14 天的3D 体系,获得高度模拟体内发育的胚胎。受限于人胚胎体外培养“14 天”伦理规则,进而建立两种食蟹猴胚胎培养体系,使胚胎体外培养突破E20,实现了猴胚胎体外发育至原肠运动阶段,为深入研究灵长类胚胎原肠运动奠定了关键技术基础。

第二,通过体外培养的人和猴胚胎,系统解析了人原肠运动前期和猴原肠运动早、中期规律。

人E6-14 胚胎精准重现双胚盘、前后轴、原条和卵黄囊等结构,首次解析了胚胎结构的动态变化与细胞谱系发育的调控机制。体外培养的食蟹猴E14-20 胚胎,重现了原肠运动发育过程,尤其是原条形成、原肠运动细胞迁移、前后轴的建立过程。研究首次发现并定义了原肠运动过程中的多种过渡态细胞类型和分化轨迹,揭示了早期羊膜细胞分化为原始生殖细胞和原条细胞的潜能。

第三,首次建立灵长类嵌合胚胎,揭示人原肠运动早、中期调控机制。

利用猴-猴嵌合体优化嵌合体建立体系,并揭示了干细胞多能性与原肠运动发生的相关性。在此基础上,构建了人多能干细胞与猴囊胚的嵌合胚胎。发现人干细胞在猴胚胎内表现胚胎细胞特征并参与了原肠运动过程;揭示人原肠运动早、中期细胞分化的调控机理,回答了原肠运动时期多能性退出机制及异种细胞互作等重要科学问题。

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本项目研究成果发表于Cell、Nature、Science等国际顶级期刊,研究引领了国际灵长类生殖生物学和发育生物学前沿,为未来满足人类生殖健康重大需求奠定科学基础。此次获奖是学校 “双一流”创建中涌现的骄人成果,展示了昆明理工大学在生命科学领域的强劲发展势头。