Nature?Methods丨劉江研究組繪制哺乳動物著床后發育過程中DNA甲基化時空動態圖譜

2026年4月27日，中國科學院生物物理研究所劉江研究組在Nature Methods上發表了題為:Spatial 5mC-seq profiling of embryos and decidua after implantation in mammals的研究論文，報道了一種名為SmC-seq的空間單細胞尺度的DNA甲基化測序技術，并以此繪制了哺乳動物胚胎著床后發育過程中的DNA甲基化時空動態圖譜。

如何在保留組織中細胞的空間位置信息的前提下，獲得單細胞尺度的DNA甲基化圖譜，在技術上難度很大。研究團隊將微流控芯片系統與酶促5mC轉化技術相結合，并通過原位去除組蛋白，有效降低了染色質結構對酶促反應的阻礙，從而在全基因組范圍內實現了均勻的測序覆蓋。該技術實現了組織切片上單細胞分辨率（10 μm）的全基因組甲基化原位檢測。在通量方面，SmC-seq單次實驗可同時抓取約1萬個細胞。SmC-seq在保留原位空間信息的同時，其數據質量與當前的不含空間信息的單細胞甲基化技術相當。

當前，缺乏對哺乳動物胚胎著床后胚胎與母體子宮如何互作的認識，團隊對該過程進行了研究。團隊發現：胎盤的甲基化信息呈現雙層結構，與其功能分層高度協同。尤為意外的發現是，母體子宮蛻膜細胞在胚胎著床后會發生全基因組范圍的DNA去甲基化現象，這些細胞將分化為具有為哺乳動物卵黃囊形成提供營養功能的細胞。該研究首次為哺乳動物卵黃囊的形成提供了線索。

SmC-seq技術作為一種研究空間表觀遺傳圖譜的平臺，為發育、衰老及疾病等領域的相關研究開辟了新方向。

中國科學院生物物理研究所的劉江研究員和高磊副研究員為論文的共同通訊作者，單循助理研究員和博士生唐益民為共同第一作者。

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41592-026-03079-w

轉載自：https://www.ibp.cas.cn/jz/zxdt/202604/t20260427_8191515.html

制版人： 十一

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