從人類干細胞產(chǎn)生的胚胎樣結構

對人類胚胎的研究對于了解人類發(fā)育的最早階段至關重要。目前，這項研究是針對接受過體外受精的個人自愿捐贈的剩余胚胎進行的。然而，這項研究受限于胚胎的可用性和嚴格的國際倫理時間限制，允許胚胎在實驗室中發(fā)育多長時間(最多 14 天)。

現(xiàn)在，加州理工學院的研究人員已經(jīng)用人類干細胞創(chuàng)造了類似胚胎的結構。與由精子和卵子結合形成的天然胚胎不同，這些結構是通過結合所謂的多能干細胞形成的，這些干細胞具有發(fā)育成特殊類型細胞的能力。盡管這些胚胎樣結構與真實胚胎存在一些關鍵差異，但在不需要捐贈胚胎的情況下，制造它們的技術對于回答有關人類發(fā)育的開放性問題至關重要。

這項研究是在加州理工學院生物學和生物工程 Bren 教授 Magdalena Zernicka-Goetz 的實驗室進行的，并在 9 月 21 日發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一篇論文中進行了描述。

這些結構是由一種多能干細胞制成的，它產(chǎn)生不同類型的細胞，然后自組裝成一個結構，其形態(tài)明顯讓人想起胚胎的形態(tài)，胚胎具有不同的胚胎和胚胎外組織。多能干細胞最初是由其他研究人員從真正的人類胚胎中分離出來的，此后一直保存在實驗室環(huán)境中。值得注意的是，當有合適的環(huán)境條件支持時，細胞仍然可以“記住”如何組裝成胚胎。

Zernicka-Goetz 說：“組裝胚胎基本結構的能力似乎是這些早期胚胎細胞的固有特性，它們根本無法‘忘記’。” “盡管如此，要么它們的記憶不是絕對精確，要么我們還沒有幫助細胞恢復記憶的最佳方法。在我們使人類干細胞達到可能的發(fā)育準確性之前，我們還有進一步的工作要做與它們等效的小鼠干細胞對應物。”

從干細胞產(chǎn)生胚胎樣結構的能力意味著不需要額外的捐贈胚胎;此外，可以大量創(chuàng)建結構。因此，該模型系統(tǒng)可能會導致對不受人類胚胎有限可用性限制的早期胚胎發(fā)育的理解的突破。例如，有可能擾亂特定基因并研究對發(fā)育過程產(chǎn)生的影響。此外，該系統(tǒng)可用于了解不同的細胞成分如何在早期階段協(xié)調(diào)它們的發(fā)育以及這種細胞串擾對后期發(fā)育階段的影響。

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