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科学家建立人类胚胎三维模型,有望揭秘出生缺陷和不孕的原因

发布日期:2020-06-13 09:49

在发育早期,人类胚胎只是一小团细胞,自行折叠形成具有前后端的三层结构——原肠胚,这个过程被称为原肠胚形成,之后各胚层继续形成身体内的不同组织类型。此前,科学家利用小鼠细胞制作三维模型,但因缺乏合适的模型,研究人类原肠胚形成一直较为困难。

近日,英国剑桥大学和荷兰Hubrecht研究所的科学家通过人类胚胎发育干细胞,建立了一种模拟人类早期胚胎发育的新型三维组织培养模型,或有助增进对人类早期胚胎发育这一重要发育阶段的理解。6 月 11 日,相关论文发表在《Nature》杂志上。

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2383-9

在最新的论文中,剑桥大学的 Alfonso Martinez Arias 及同事报告了利用人类胚胎干细胞生成的三维 “类原肠胚” 结构。类原肠胚由悬浮培养的人类胚胎干细胞聚集体组成,可以再现人类早期发育的关键事件。细胞分化形成三胚层的衍生物,类原肠胚进而拉长,产生前后端。

Alfonso Martinez Arias(左)和Naomi Moris(右)

研究人员也观察到基因表达中的关键变化,提出 3 天大的类原肠胚可以模拟 20 天大的人类胚胎的某些关键特征。他们认为,这个模型标志着科学家向三维模拟人体发育迈出了第一步。

人类类原肠胚的伪彩扫描电子显微镜照片

Alfonso Martinez Arias 说道:“我们的模型建立了人类蓝图的一部分,见证了到目前为止一直隐藏在人们视线之外的发展过程,这令人兴奋。”

有专家表示,这一重大突破将有助于他们研究生命的第一阶段,揭示出生缺陷和不孕的原因。