據外媒報道,一支國際性的科學家團隊,剛剛成功地打造出了迄今為止最逼真的人造胚胎。不僅如此,他們還引導人造胚胎發(fā)育到了“生命中最關鍵”的原腸胚形成階段。 據悉,研究團隊跳過了精子與卵子結合的階段,直接將三種類型的小鼠干細胞合組裝成一個,將之合并成一個已預備植入子宮的胚胎。 研究人員用三種不同類型的干細胞(黃、綠、粉三色示意),合成出了最逼真的人造胚胎。 在過去的研究中,科學家們已經通過小鼠皮膚細胞培育出卵細胞,并 開發(fā) 出一種新技術來培育大量模型,以便研究與發(fā)育相關的疾病。 而這項新研究,就建立在劍橋科學家領導的同一團隊此前的工作基礎之上。 這三種類型干細胞,構成了胚胎發(fā)育的胚泡(blastocyst)階段。 胚胎干細胞(ESCs)會成為身體本身,滋養(yǎng)層細胞(TSCs)則繼續(xù)形成為胎盤,原始內胚層干細胞(PESCs)接著成為營養(yǎng)豐富的卵黃囊。 去年,劍橋領導的團隊曾設法通過將 ESC 和 TSC 結合來制造人工胚胎, 并使用細胞外基質進行支撐,將它們引導至正確的形狀。 而這一次,研究人員們首次成功地將第三種類型的干細胞(PESC)納入其中。因為缺乏這種干細胞的話,胚胎就無法進一步發(fā)育。 人工胚胎細胞分為三層,其發(fā)育到了一個被稱作“原腸胚形成”(gastulation)的關鍵階段。 具體而言,就是人造胚胎無法進入原腸胚階段。 在這一階段,胚胎會將自身分為三層細胞,這些層決定了細胞后續(xù)會發(fā)育稱哪些組織或器官。 首席研究員 Magdalena Zernicka-Goetz 表示: “正常發(fā)育過程中,只有當你擁有所有三種類型的干細胞,才可能有適當的原腸胚形成”。 為了重建這套復雜的‘舞步’,我們不得不添加缺失的第三種干細胞。通過將早期實驗中使用的果凍替換為 PESC,人造胚胎現已能夠發(fā)育為相當成功的結構。 結果就是, 除了像天然胚胎那樣分裂為三層,它還按照正常的模式、時間、結構和基因活動順利推進。 Zernicka-Goetz 表示: 我們的人造胚胎經歷了培養(yǎng)生命中最重要的事件,它們現已非常接近于真正的胚胎。要進一步發(fā)展的話,必須將其植入母體或人工胎盤。 |
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