近日，动科所家禽育种团队在鸡原始生殖细胞技术研究方面取得新进展，相关研究成果以“Single-cell RNA-seq offer new insights into the cell fate decision of the primordial germ cells”为题在《International Journal of Biological Macromolecules》期刊（中科院农林科学一区TOP，IF =7.7）发表。动科所为论文第一完成单位，邹娴研究员为论文第一作者，舒鼎铭研究员和罗成龙研究员为论文通讯作者。

　　原始生殖细胞（Primordial Germ Cells，PGCs）是精子和卵子的前体。鸡是少数几个可以从发育中的胚胎分离出PGCs并在体外增殖的物种之一，而鸡PGCs是最理想的可以结合CRISPR系统开展基因组修饰鸟类模型研究的技术。目前基于鸡PGCs技术获得的基因修饰鸡可用于冷冻保种、精准育种和性别控制等，然而，由于鸡PGCs体外培养条件复杂，同一种培养条件在不同实验室或不同鸡品种的可重复性差，限制了其广泛应用。

　　本研究对2种不同培养体系共5个样本开展单细胞转录组测序分析：①无血清无饲养层培养体系：在体外培养20天，取一个发育状态好的细胞系，以及一个开始出现死亡的细胞系；②有饲养层有血清培养体系：分别收集体外培养第5、70和200天的细胞。同时下载已发表的鸡PGCs单细胞测序数据4个：胚胎期第6和8天各2个，整合到一起进行分析。通过分析鉴定出PGCs自我更新和多能性维持的核心细胞群，它们主要处于G1和S期，且已报道的PGCs自我更新关键信号通路TGF-β和Wnt在该类细胞群显著高表达，并首次发现Hippo, FoxO, AMPK 和MAPK信号通路在该细胞群显著高表达。

　　最后，本研究通过添加与这些信号通路相关的小分子化合物来研究鸡PGCs体外扩增效率，结果表明小分子可以提高鸡PGCs体外扩增效率。同时，通过筛选和调整不同小分子组合，开发新的有饲养层有血清培养体系建系成功率达59%，建系所需时间约26天。

　　这一成果提供了调控PGCs命运机制的宝贵见解，将有助于设计含有小分子的新培养基，并提高PGCs培养条件的可重复性，对家禽产业发展具有重要意义。

　　本研究获得了国家肉鸡产业技术体系（CARS-41-CARS-41-G12）、国家自然科学基金（32102539）、广东省重点研发计划（2022B0202110002）、篮球博彩/猪禽种业全国重点实验室人才培养专项等项目资助。

　　原文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813024099471