美国科学家开发新方法培育“人造胚”,还首次成功加入关键组织——卵黄囊!这项重大突破发表在《细胞》杂志上,让我们来看看都是些啥玩意儿。

原来,原肠胚阶段是人类胚胎从空心球体重组为多层结构的过程,像个发育的“黑箱”。但由于伦理问题,人类胚胎模型的培养时间通常不能超过14天,而原肠胚形成要到受精后17-21天才开始。此外,现有的干细胞模型也没法模拟生成卵黄囊和胎盘等胚外组织。

“人造胚虽来自诱导多能干细胞,但缺少胚外细胞这类在胚胎发育和形态生成中发挥重要作用的部分。”项目负责人、得克萨斯大学医学中心的干细胞专家吴俊说。有了胚胎和胚外组织的存在,科学家才能研究上胚层、羊膜和卵黄囊之间的交互作用,这在以前是不可能的。

研究采用的是扩展潜能干细胞,而非常用的原始多能干细胞。这种细胞之前实验证明,能在小鼠体内分化成胚胎和胚外组织。在添加适当生长因子后,人类EPSCs也分化成两种组织,并自发组装成类似人类早期胚胎的结构,即“人造原肠胚”。

胚外组织会释放指导胚胎发育的信号分子,支持“人造胚”模拟几个胚胎发育黑箱期的关键过程。“人造原肠胚”周围出现羊膜腔和为其提供血液的卵黄囊腔。周围细胞还显示早期神经形成等器官发生的迹象。

该方法效率高且可重复,小规模实验就能生成上百个“人造原肠胚”。项目负责人吴俊表示,模型的强大之处在于它充分利用了人体EPSCs惊人的自组装能力,使外界干预降到最低。

由于没有囊胚滋养层细胞,“人造胚”目前还不能在体外长期存活。因此伦理问题也相应减轻。项目遵循国际标准,通过了医学中心干细胞监督委员会审批。

链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00794-8

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