此外，他们还揭示了上胚层细胞即多能干细胞着床后，就很快从“原始态”向“始发态”的转变 。 其多能干细胞表达谱的变化，主要发生在内细胞团到着床前上胚层细胞以及原条产生的两个阶段 。 多能干细胞在着床到第14天期间，保持相对稳定状态，其发育和转化是由不同的多能因子协调作用所决定的 。 通过人和猴子胚胎的转录组分析，研究组发现猴子和人上胚层细胞在代谢上具有明显差异，而在维持干细胞多能性以及发育的关键分子和信号通路上具有保守性 。
李天晴表示，通过此项研究，我们对人生命的认识也更加深刻 。 未来，人们可以由此提高试管婴儿的成功率，解决人类生殖发育的一系列问题；其次，可能找到一些早期的标志物，比如如何筛选优质的胚胎实现优生优育；再次，这一研究还初步搞清了干细胞发育这一再生医学领域一个非常重要的难题 。
三维人囊胚培养体系 为破解生命发育相关谜题提供全新平台
正如前文所述，此前学界无法获得自然受孕后早期着床后阶段的人类胚胎，因此多用啮齿类胚胎或非人灵长类胚胎等模式生物替代研究，但这样就无法准确反映人类分子调控等规律的真实情况 。 同时，新近人类妊娠前胚胎发育的成果，包括《科学》杂志不久前发表的论文，仍然受到二维技术平台的限制，无法模拟体内条件 。
李天晴介绍说，在获得严格的伦理允许和病人知情同意的条件下，研究组利用临床捐献的胚胎，首先通过改善培养基和培养方法，开发了一个三维（3D）人囊胚培养体系，克服二维（2D）无法模拟胚胎发育的缺陷，首次将人囊胚在3D条件下培养到第14天的原条阶段，以更接近体内的真实条件 。
“建立3D胚胎的核心，在于细胞的生长需要有最接近人体生理环境的培养体系，这个体系可理解为供给细胞和胚胎的食物与胚胎生长的空间环境 。 此前，国内外在培养体系的研究还有诸多缺陷，导致所培育的胚胎细胞无法保持空间的立体结构，如一滩水一样，表面塌陷，因此细胞只能和培养皿进行表面接触，成为2D环境，这样细胞之间也只能一对一或仅发生少量的连接，这对进一步研究细胞之间的相互作用具有重大缺陷 。 ”李天晴表示，实际上，细胞与细胞之间的接触，原本是三维的环境，如同我们把一颗水珠悬起来，不让它塌下去 。 由于2D条件缺乏空间支撑的结构，胚胎到了一定时间就无法进一步发育，因此通常2D胚胎只能到第12天左右 。
【人类胚胎早期发育的黑匣子 正在缓缓打开？】目前，他们自主研发的培养体系可实现3D胚胎的培育，并能高度地模拟体内胚胎的环境，胚胎经历不同形态的发育并自发组装成2D条件下无法产生的3D结构，包括胚胎双层杯盘、羊膜、基底膜、初级和灵长类独特的次级卵黄囊、前后轴和原条 。 李天晴深信，他们自主研发的培养体系，将给学界提供一个新平台，用以研究生命前沿的相关课题 。
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