據(jù)英國《自然》雜志2日發(fā)表的一項研究,科學(xué)家用人多能干細胞建立了一個模型,可用來研究人類胚胎植入子宮的過程。人胚狀體(blastoid)是模擬早期人類胚胎的結(jié)構(gòu),在研究中能準確再現(xiàn)人類胚胎早期發(fā)育的關(guān)鍵階段,包括黏附在體外子宮細胞上。該模型或有助于推進我們對人類發(fā)育早期階段的認識,以及開發(fā)不孕不育的治療方法或避孕藥。
模擬人胚胎發(fā)育的可靠模型研究報告。
截圖來源:《自然》在線版
在受精后的一周內(nèi),人類胚胎會形成名為胚泡的細胞團,胚泡會植入子宮壁。準確模擬這一發(fā)育階段的模型能支持對胚胎植入和早期發(fā)育的研究。利用干細胞構(gòu)建胚泡的類似物是一種很有前景的方法,但此前的嘗試遇到了瓶頸,比如會形成與胚泡不匹配的細胞。
此次,奧地利科學(xué)院分子生物技術(shù)研究所研究人員尼古拉斯·利弗隆及其同事,利用人多能干細胞構(gòu)建了人胚泡樣結(jié)構(gòu)(胚狀體)。研究團隊鑒定出3個信號通路,抑制它們就能得到有效模擬正常胚泡發(fā)育(成功率>70%)和能形成正確細胞(成功率>97%)的胚狀體。
研究報告稱,這種人胚狀體能在體外特異性地黏附受激素刺激的子宮內(nèi)膜細胞,讓團隊能重現(xiàn)直到第13天的圍植入期發(fā)育過程。
由于該模型效率高、可擴展?jié)摿Υ?。研究人員認為,這種方法能為人類胚胎植入和發(fā)育研究提供重要幫助。
干細胞可揭示器官的形成機理,但此前這方面的研究,一直難以幫助我們更深入理解發(fā)育胚胎。通常來說,科學(xué)家試圖培養(yǎng)本身沒有干細胞的類器官時,都會用到多能干細胞這種更基本的干細胞類型??茖W(xué)家既可以從人體胚胎中獲得多能干細胞,也可將皮膚細胞或血細胞進行重編程進而培養(yǎng)出干細胞,然后誘導(dǎo)它們模仿特定器官的形成。
不過,這些結(jié)構(gòu)或者說微型器官,通常只復(fù)制了真實器官的某些結(jié)構(gòu)和功能而非全部。