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科學(xué)家用人多能干細(xì)胞建立模型 再現(xiàn)人類胚胎早期發(fā)育

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) ? 2021-12-03 13:44:22

據(jù)英國(guó)《自然》雜志2日發(fā)表的一項(xiàng)研究，科學(xué)家用人多能干細(xì)胞建立了一個(gè)模型，可用來(lái)研究人類胚胎植入子宮的過(guò)程。人胚狀體(blastoid)是模擬早期人類胚胎的結(jié)構(gòu)，在研究中能準(zhǔn)確再現(xiàn)人類胚胎早期發(fā)育的關(guān)鍵階段，包括黏附在體外子宮細(xì)胞上。該模型或有助于推進(jìn)我們對(duì)人類發(fā)育早期階段的認(rèn)識(shí)，以及開(kāi)發(fā)不孕不育的治療方法或避孕藥。

在受精后的一周內(nèi)，人類胚胎會(huì)形成名為胚泡的細(xì)胞團(tuán)，胚泡會(huì)植入子宮壁。準(zhǔn)確模擬這一發(fā)育階段的模型能支持對(duì)胚胎植入和早期發(fā)育的研究。利用干細(xì)胞構(gòu)建胚泡的類似物是一種很有前景的方法，但此前的嘗試遇到了瓶頸，比如會(huì)形成與胚泡不匹配的細(xì)胞。

此次，奧地利科學(xué)院分子生物技術(shù)研究所研究人員尼古拉斯·利弗隆及其同事，利用人多能干細(xì)胞構(gòu)建了人胚泡樣結(jié)構(gòu)(胚狀體)。研究團(tuán)隊(duì)鑒定出3個(gè)信號(hào)通路，抑制它們就能得到有效模擬正常胚泡發(fā)育(成功率>70%)和能形成正確細(xì)胞(成功率>97%)的胚狀體。

研究報(bào)告稱，這種人胚狀體能在體外特異性地黏附受激素刺激的子宮內(nèi)膜細(xì)胞，讓團(tuán)隊(duì)能重現(xiàn)直到第13天的圍植入期發(fā)育過(guò)程。

由于該模型效率高、可擴(kuò)展?jié)摿Υ蟆Ｑ芯咳藛T認(rèn)為，這種方法能為人類胚胎植入和發(fā)育研究提供重要幫助。

干細(xì)胞可揭示器官的形成機(jī)理，但此前這方面的研究，一直難以幫助我們更深入理解發(fā)育胚胎。通常來(lái)說(shuō)，科學(xué)家試圖培養(yǎng)本身沒(méi)有干細(xì)胞的類器官時(shí)，都會(huì)用到多能干細(xì)胞這種更基本的干細(xì)胞類型?？茖W(xué)家既可以從人體胚胎中獲得多能干細(xì)胞，也可將皮膚細(xì)胞或血細(xì)胞進(jìn)行重編程進(jìn)而培養(yǎng)出干細(xì)胞，然后誘導(dǎo)它們模仿特定器官的形成。

不過(guò)，這些結(jié)構(gòu)或者說(shuō)微型器官，通常只復(fù)制了真實(shí)器官的某些結(jié)構(gòu)和功能而非全部。

(記者張夢(mèng)然)

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