革命性的研究:科学家们用皮肤细胞创造了第一个早期人类胚胎模型

何塞马洛克

Jose Polo教授在卵泡细胞的图片前。信贷:莫纳什大学

这是第一次,纤维母细胞衍生的早期胚胎模型将允许广泛研究非常早期流产的原因以及毒素和药物对早期发育的影响。

一个由澳大利亚墨尔本莫纳什大学领导的国际科学家团队用皮肤细胞生成了一个人类胚胎模型,这一发现将彻底改变对早期流产、不孕症和早期人类发展的研究。

由Jose Polo教授领导的研究小组成功地将这些成纤维细胞或皮肤细胞重新编程成一个在形态和分子上与人类胚泡相似的三维细胞结构。这些被称为卵泡,可以用来在实验室中模拟早期人类胚胎的生物学。yabo124

这项研究发表在自然波罗教授的带领下,从莫纳什大学的生物医学研究所和澳大利亚发现再生医学研究所,并包括第一作者贾小东(Ethan)刘博士和博士研究生,以及一群澳大利亚合作者珍妮弗·泽克博士,从莫纳什大学和瑞恩·李斯特教授从西澳大利亚大学和国际合作,新加坡杜克国立大学副教授欧文·拉克姆和美国加州大学洛杉矶分校教授阿曼德·克拉克。

iBlastoids

不同细胞染色的卵母细胞样图像。信贷:莫纳什大学

成就是未来对早期人类发展和不孕症的研究的重大突破。迄今为止,研究这一第一天的唯一方法已经通过使用难以获得和稀缺,从IVF程序获得的胚泡。

“iBlastoids将允许科学家研究人类发展的早期步骤和一些不孕的原因,先天性疾病和毒素和病毒的影响——不使用人类早期胚胎囊胚,重要的是,以前所未有的规模,加速我们的理解和新疗法的发展,“波罗教授说。

马球实验室成功地生成iBlastoids使用一种称为“核重编程”的技术允许他们改变人类皮肤细胞的细胞的身份,当放置在一个3 d“果冻”脚手架被称为一个细胞外基质——组织为他们叫iBlastoids blastocyst-like结构。

拟母细胞模拟人类囊胚的整体遗传和结构,包括由表母细胞样细胞组成的内细胞团状结构,由外层营养外胚层样细胞包围,以及类似囊胚腔的空腔。

在人类胚胎中,外胚层继续发育成正常的胚胎,而滋养外胚层变成胎盘。然而,“拟卵泡与胚泡并不完全相同。例如,早期的囊胚被包裹在透明带内,透明带是一种来自卵子的膜,在受精过程中与精子相互作用,然后消失。由于卵泡细胞来自成纤维细胞,它们不具有透明带。

iBlastoid研究人员

从左至右:谭佳、马球、刘小东(伊桑)。信贷:莫纳什大学

第一作者关于自然马球实验室的博士后研究员刘晓东(Ethan Liu)博士说:“只有当所有的数据都指向同一个地方时,我们才会相信我们有了这样的发现。”

合著第一作者、马球实验室博士生贾平谭补充说:“我们真的很惊讶,皮肤细胞可以被重新编程成类似于胚泡的3D细胞结构。”

作为国际干细胞研究的国际社会发表了该研究即将发布关于2017年和2018年在英国和荷兰科学家体外发育小鼠“Blassoids”发电的对人类胚胎的研究的研究指南。在产生早期胚胎发育方面的人干细胞中。预计今年年初预计这些指南。

目前尚不清楚新的指导方针是否会参考今天发表在《自然》杂志上的研究,该研究首次建立了一个完整的干细胞模型,密切模仿早期人类胚胎的关键命运和时空决定。然而,在一篇发表于干细胞的报道去年2月(2020年),该学会指出:“如果可以为早期人类胚胎开发这种模型,它们将对理解早期人类发育、生物医学科学以及减少在研究中使用动物和人类胚胎有巨大的潜在好处。”然而,这一行的道德操守的准则目前并没有明确的规定。”

虽然没有立法先例对胚泡的工作与人类结合干细胞模型,如iBlastoids,所有实验都莫纳什大学人类伦理批准按照澳大利亚法律与国际准则引用“原条规则”,指出人类囊胚不能培养超出原条的发展,一个瞬态结构,出现在胚胎发育的第14天。

根据这些立法建议,虽然卵泡不同于囊胚,但Polo实验室在体外培养第11天后没有培养卵泡,并密切监测原始条纹相关基因的出现。

不孕症和流产可以是由早期人类胚胎引起的,未植入或在植入时未进展。当女性甚至不知道他们怀孕时,在概念后的前2周发生这种情况。这些“沉默”的流产可能代表出现的流产总数的大量比例,并根据教授Polo,iBlastoids的产生提供了一个模型系统,将能够实现妊娠早期阶段的洞察。

莫纳什大学医学院研究副院长罗斯·科普尔教授指出,这一发现将有助于改进体外受精的方法、胚胎基因治疗的方案和更好、更有信息的新药筛选方法的发展。

他说:“有了进一步的研究和适当的资源,这一发现可能会为澳大利亚和国际开放全新的产业。”

参考:“人类囊胚造型重组成纤维细胞iBlastoids”,小东刘贾平弹,Jan施罗德Asma Aberkane,约翰·f·欧阳,莫妮卡Mohenska,苏美Lim, Yu b . y .太阳,约瑟夫·陈Guizhi太阳,一尘,丹尼尔。波,阿曼达·t·克拉克,瑞安·李斯特欧文j·l·雷克汉姆,珍妮弗·泽克和何塞·m·波罗2021年3月17日,自然
DOI: 10.1038 / s41586 - 021 - 03372 - y

第一个发表评论关于“革命性研究:科学家利用皮肤细胞创造首个早期人类胚胎模型”

留下你的评论

电子邮件地址是可选的。如果提供的话,您的电子邮件不会发布或共享。