科學家利用皮膚細胞製作出第一個完整的人類早期胚胎模型
據外媒報導,科學家研究人類發育的最早階段的機會非常有限,但澳大利亞一個團隊領導的一項突破性發現現在將為他們提供一個寶貴的新模型,以研究不孕不育和先天性疾病等事項背後的科學。研究人員以皮膚細胞為出發點,製作出了第一個完整的人類早期胚胎模型。他們表示,這為研究試管嬰兒治療方法以及可能影響人類生命重要早期階段的諸多因素提供了新的可能性。
這項研究是由澳大利亞蒙納士大學的科學家領導的,其中心是被稱為人類囊胚的東西。這些是受精後最初幾天形成的結構,因為細胞分裂並聚集成一個由內層簇和外層保護層組成的三維結構。
但事實證明,研究胚胎髮育的這一早期和關鍵階段具有挑戰性,因為人類胚胎的可用性有限,而且還受到倫理和法律問題的影響。因此,新研究的作者一直在研究在實驗室中設計的人工版本如何通過所謂的核重編程來提供一個避開這些問題的研究模型。
這種技術涉及誘導一種細胞類型的基因表達變化,使其表現出另一種細胞的行為,通過將其引入新的環境和生長因子。在這種情況下,研究人員將人類皮膚細胞放入果凍狀的支架中,將其重編程為囊胚的構件,然後組織成所需的結構。
該團隊的人工囊胚,他們稱之為iBlastoids,與自然囊胚不盡相同。它們缺少了一層被稱為透明帶的外膜,而且它們在最初幾天內難以發育。這很重要,因為它可以使研究小組的研究保持在國際準則內,該準則指示人類囊胚不能在原條發育後培養,原條是在胚胎髮育的第14天出現的瞬時結構。
但iBlastoids仍然帶有足夠的結構相似性,構成了人類胚胎的完整模型。它們的特點是內部的細胞團、外層細胞和內部的空腔,反映了其自然對應物的整體遺傳學和結構。
“iBlastoids將使科學家們能夠研究人類發育的早期步驟,以及不孕不育、先天性疾病的一些原因,以及毒素和病毒對早期胚胎的影響–無需使用人類囊胚,而且重要的是,以前所未有的規模,加速我們對新療法的理解和開發,”蒙納士大學的Jose Polo教授說。
這項研究發表在《自然》雜誌上。