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实验室成功培育人造胚胎结构

2019-03-12 00:53:29

据国外媒体报道,目前,研究人员使用老鼠干细胞制造出一种类似胚胎的结构,“非常接近于”创造人造胚胎。这一突破研究带来了希望,可以揭晓不孕不育的原因之一——胚胎无法植入到子宫中。多年以来,生物学家一直试图从干细胞中培育胚胎,从而实现无限胚胎供给,可用于医学研究。

这种类似胚胎的结构具有“原肠胚形成过程(gastrulation)”——生命历程的一个关键环节。据悉,当胚细胞自组织形成胚胎正确结构时,就出现了“原肠胚形成”。但是在实验室里使干细胞生长成为像胚胎一样的复杂三维结构,历经多次失败,严重挫败了科学家的研究热情。胚胎干细胞本身不能转化成为圆柱形胚胎,但是需要来自身体其它细胞帮助。

英国剑桥大学领导的国际研究小组此前曾创造出一种更简单的结构,类似于人工培育的老鼠胚胎。他使用了两种类型干细胞——被称为身体的“万能细胞”,并使用一个3D果冻脚手架维持干细胞发育生长。

终的结构是由胚胎干细胞(ESCs)和形成胎盘的胚胎滋养细胞(TSCs)构成,它们非常类似于自然胚胎。然而,南非生物学家刘易斯·沃尔珀特(Lewis Wolpert)所描述的“原肠胚形成过程”消失不见了,

实验室成功培育人造胚胎结构

“原肠胚形成过程”是人体发育的重要阶段。

“原肠胚形成过程”出现在当胚胎从单层结构转变至三层结构的阶段中,这就决定了细胞之后发育成为什么样的组织或者器官。目前,该研究小组使得3种类型干细胞进一步培育出类似胚胎的结构。

通过添加原始内胚层干细胞(PESCs),形成的胚胎经历了“原肠胚形成过程”,将自己的胚胎组织成所有动物所拥有的3层结构。研究人员在《自然细胞生物学》杂志上指出,基因活动的定时、结构和模式将反映了自然胚胎的发育过程。

Zernicka-Goetz教授揭示了他们技术可用于创建类似胚胎的结构,这项技术是“令人惊奇的成功”。她说:“我们在培养皿中培育的人造胚胎经历了生命中重要的事件。它现在非常接近真实的胚胎,为了进一步发育,它必须植入母体或者人造胎盘之中。”

研究人员认为,现在他们可以更好地理解3种类型干细胞是如何发生交互作用,确保胚胎正常发育。他们希望通过人类干细胞进一步进行实验,从而寻求从干细胞中培育出人类胚胎。

Zernicka-Goetz教授声称,这项研究将有助于研究人类怀孕14天之后胚胎的发育状况。当前,英国法律仅允许在实验室里科学研究胚胎多14天时间。通过研究,我们掌握到在培养皿中模拟胚胎发育的一种方法。因此,我们能够准确地了解在胚胎生命这段特殊时期到底发生了什么,以及为什么有时这个过程会失败。(叶倾城)

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