尖端生物技术和算法的结合揭示了人类植入前胚胎的“秘密”

9月14日，记者从内蒙古大学与教育部联合成立的草原家畜生殖调控与育种国家重点实验室获悉，我们的研究团队基于人工智能的算法，开发了国内首个人类着床前胚胎谱系机器学习预测分析平台(以下简称分析平台)，通过增量特征选择算法预测人类着床前胚胎的“秘密”。同时，研究团队还开发了造血干细胞(HSC)分化发育阶段的预测因子，可以帮助临床医生更好地了解HSC在发育过程中的分化命运。

了解人类早期发育的遗传基础，不仅对哺乳动物胚胎发育机制和干细胞生物学的研究具有重要意义，而且对再生医学、不孕不育治疗以及更好地了解先天性疾病的病因具有重要的指导作用。

近年来，随着高通量测序、单细胞基因组学、基因组编辑等前沿生物技术的快速发展，以及人类早期胚胎干细胞新模型的构建，利用人工智能、机器学习等数据科学方法，直接在人类细胞和胚胎中进行与功能基因组学相关的生物信息学研究是可行的。

内蒙古大学研究团队负责人左永春教授介绍，他们打造的分析平台将前沿生物技术与人工智能技术相结合，集成了主成分分析、F-score算法和方差平方系数三种特征选择方法。以及经典人工智能算法的四种不同组合，并使用增量特征选择算法预测人类植入前胚胎谱系细胞。该平台预测的因子可以对不同的胚胎谱系及其发育轨迹进行分类，并详细讨论候选谱系特异性基因，探索胚胎异质性的转化。因此，该工具可以快速有效地揭示潜在的谱系特异性和阶段依赖性生物标志物，并为发育生物学研究提供新的见解。