干细胞模型再现人类胚胎早期发育

来源:科技日报 | 2021年12月04日 09:47
科技日报 | 2021年12月04日 09:47
原标题:干细胞模型再现人类胚胎早期发育
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  科技日报北京12月2日电 (记者张梦然)据英国《自然》杂志2日发表的一项研究,科学家用人多能干细胞建立了一个模型,可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体(blastoid)是模拟早期人类胚胎的结构,在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段,包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人类发育早期阶段的认识,以及开发不孕不育的治疗方法或避孕药。

  在受精后的一周内,人类胚胎会形成名为胚泡的细胞团,胚泡会植入子宫壁。准确模拟这一发育阶段的模型能支持对胚胎植入和早期发育的研究。利用干细胞构建胚泡的类似物是一种很有前景的方法,但此前的尝试遇到了瓶颈,比如会形成与胚泡不匹配的细胞。

  此次,奥地利科学院分子生物技术研究所研究人员尼古拉斯·利弗隆及其同事,利用人多能干细胞构建了人胚泡样结构(胚状体)。研究团队鉴定出3个信号通路,抑制它们就能得到有效模拟正常胚泡发育(成功率>70%)和能形成正确细胞(成功率>97%)的胚状体。

  研究报告称,这种人胚状体能在体外特异性地黏附受激素刺激的子宫内膜细胞,让团队能重现直到第13天的围植入期发育过程。

  由于该模型效率高、可扩展潜力大。研究人员认为,这种方法能为人类胚胎植入和发育研究提供重要帮助。

  干细胞可揭示器官的形成机理,但此前这方面的研究,一直难以帮助我们更深入理解发育胚胎。通常来说,科学家试图培养本身没有干细胞的类器官时,都会用到多能干细胞这种更基本的干细胞类型。科学家既可以从人体胚胎中获得多能干细胞,也可将皮肤细胞或血细胞进行重编程进而培养出干细胞,然后诱导它们模仿特定器官的形成。

  不过,这些结构或者说微型器官,通常只复制了真实器官的某些结构和功能而非全部。

  总编辑圈点

  这项技术突破,有望为我们研究人体发育早期阶段以及理解发育障碍、不育症和遗传疾病等问题提供新方法和新思路,甚至提高试管婴儿成功率。但在另一方面,当人类通过它准确模拟人体发育过程的时候,也需谨慎地处理与此项技术进步相关的伦理学问题。换句话说——由干细胞培育而来的“模型胚胎”与使用体外受精技术得到的真实人类胚胎,之间应存在一道边界,而“模型胚胎”研究同样也会引发类似20多年前克隆技术取得重大突破时所出现的问题。

编辑:赵延灵 责任编辑:王敬东
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