Nature：從“干細(xì)胞”到“胚胎”，科學(xué)家們做到了！

圖片來(lái)源：Nature（doi:10.1038/s41586-018-0051-0）

盡管生命科學(xué)領(lǐng)域已發(fā)展了多年，但我們對(duì)早期胚胎是如何發(fā)育的依然知之甚少。這主要是受早期胚胎的尺寸小和它們?cè)谧訉m中“難接近”（inaccessibility）等因素的影響。然而，這些知識(shí)其實(shí)是至關(guān)重要的，因?yàn)閼言谐跗诤苄〉腻e(cuò)誤就能阻止胚胎在子宮內(nèi)植入或在成年期導(dǎo)致疾病。

5月2日，在題為“Blastocyst-like structures generated solely from stem cells”的論文中，來(lái)自馬斯特里赫特大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)成功地從小鼠干細(xì)胞創(chuàng)建出了胚胎樣結(jié)構(gòu)（Embryo-like structures）。這些模型胚胎（model embryos）在一定程度上與自然胚胎（natural ones）相似。研究中，它們被移植到子宮中并開始妊娠。

科學(xué)家們表示，這一全新的方法為理解生命zui早的過(guò)程、不孕癥問題或疾病的胚胎起源打開了大門。

綠色細(xì)胞是滋養(yǎng)層干細(xì)胞（未來(lái)的胎盤），紅細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞（未來(lái)的胚胎）。

成果

早期胚胎事實(shí)上是由不到100個(gè)細(xì)胞組成的一個(gè)空心球體，包括一群外層細(xì)胞（outer layer of cells，未來(lái)的胎盤）和一小簇內(nèi)部細(xì)胞（inner cells，未來(lái)的胚胎）。在這項(xiàng)新研究中，代表這些內(nèi)外部分（inner and outer parts）的干細(xì)胞系在實(shí)驗(yàn)中被獨(dú)立培養(yǎng)以及大量增殖。

之后，利用工程技術(shù)，研究人員將它們聚集在一個(gè)重新創(chuàng)建的環(huán)境中，觸發(fā)它們的對(duì)話和自我組織（conversation and self-organisation）。在觀察這個(gè)過(guò)程時(shí)，論文的*作者兼通訊作者Nicolas Rivron博士發(fā)現(xiàn)，正是胚胎細(xì)胞在指導(dǎo)胎盤細(xì)胞如何組織以及植入子宮。

從干細(xì)胞形成的合成胚胎

研究意義

通過(guò)理解這種分子對(duì)話（molecular conversation），科學(xué)家們開辟了新的視角來(lái)解決不孕、或疾病（如糖尿病或心血管疾?。┑葐栴}。

參與該研究的Niels Geijsen教授說(shuō)：“現(xiàn)在，我們有了一種新的方法來(lái)研究胚胎發(fā)育的早期階段，并探索環(huán)境因素對(duì)發(fā)育和疾病的影響。”

論文的共同作者Clemens van Blitterswijk則表示：“這項(xiàng)研究為生物醫(yī)學(xué)的新學(xué)科開辟了道路。我們可以培養(yǎng)大量的模型胚胎，并通過(guò)系統(tǒng)地測(cè)試新的醫(yī)療技術(shù)和潛在的藥物來(lái)建立新的知識(shí)。這也將顯著減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的需要。”

責(zé)編：風(fēng)鈴

參考資料：

Forming model embryos from stem cells in the lab