人工胚胎在两种干细胞的培养皿中生长

2017-08-04 04:02:21

作者:Andy Coghlan Sarah Harrison和Gaelle Recher,剑桥大学Zernicka-Goetz实验室从干细胞培养出来的人工小鼠胚胎可以帮助解开早期发育和不育的秘密,这些秘密到目前为止已经逃避了我们剑桥大学的Magdalena Zernicka-Goetz和她的团队使用胚胎干细胞制造胚胎,胚胎干细胞是胚胎中发现的细胞类型,可以在体内成熟为任何类型的组织诀窍是将这些与滋养层干细胞一起生长,这通常会产生胎盘通过分别培养这两种细胞,然后将它们组合在一个特殊的凝胶基质中,两者混合并开始一起发育大约四天半后,胚胎就像正常的小鼠胚胎,即将开始分化成不同的身体组织和器官 “它们与天然小鼠胚胎非常相似,”Zernicka-Goetz说 “我们把两种类型的干细胞放在一起 - 以前从未做过 - 让它们互相说话我们看到细胞可以在没有我们帮助的情况下自我组织“这是第一次用干细胞制作类似胚胎的东西,而不是以某种方式使用鸡蛋克隆的技术,如对绵羊和其他动物的多莉所做的那样,绕过了对精子的需求,但仍需要卵细胞 Zernicka-Goetz说,人造胚胎为胚胎如何组织自身和生长提供了新的见解该团队设计了人工胚胎,使细胞类型以不同的颜色发出荧光,以揭示胚胎经历关键变化时的运动和行为已知哺乳动物胚胎以对称球开始,然后伸长,形成中央腔并开始形成一种称为中胚层的细胞层,最终形成骨骼和肌​​肉 “我们之前并不知道胚胎是如何形成这个腔的,但我们现在已经找到了它的机制以及它形成的连续步骤,”Zernicka-Goetz说 “它正在为整个身体计划奠定基础”“这项工作是干细胞领域的一个重要补充,可以扩展到人类干细胞群,”马萨诸塞州波士顿儿童医院的Leonard Zon说 “使用该系统,可以更好地研究参与胚胎发育的因素,这可以帮助我们了解胚胎发生的早期事件”但伦敦弗朗西斯克里克研究所的Robin Lovell-Badge说,胚胎缺乏其他两种类型的细胞发育身体器官所需的层:形成皮肤和中枢神经系统的外胚层,以及制造我们内部器官的内胚层 Zernicka-Goetz希望在未来的实验中看到这些类型的细胞层通过添加通常形成卵黄囊的干细胞,这是参与胚胎发育的第三种结构如果使用人类干细胞可以实现类似的壮举,这可以告诉我们很多关于我们发育的最早阶段目前的研究受限于IVF程序捐赠的多余胚胎数量但是这种新技术可以产生无限的供应,使得更容易进行深入的研究这些人工胚胎也可能更容易修补,以了解不同因素在早期胚胎发生中的作用以这种方式扰乱发展可能为胚胎发育异常和流产的原因提供新的见解 “你将能够理解管理每个发展阶段的原则这些通常无法获取,因为它们发生在母亲体内,“Zernicka-Goetz说但令人怀疑的是,这项工作可能会导致实验室中完全成长的婴儿 Lovell-Badge表示,人体胚胎不可能在体外发展得比研究中显示的更远,因为他们很快就需要提供胎盘通常从母体传出的营养和氧气 “我们不打算用干细胞在实验室里制造老鼠,”Zernicka-Goetz说但她希望添加卵黄囊干细胞能让这些人工胚胎存活足够长的时间来研究像心脏这样的器官的起源期刊参考文献:Science,DOI:10.1126 / science.aal1810阅读更多:现在是时候放松实验室培养人类胚胎的规则更多关于这些主题: