据英国《自然》杂志2日发表的一项研究,科学家用人多能干细胞建立了一个模型,可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体(blastoid)是模拟早期人类胚胎的结构,在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段,包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人类发育早期阶段的认识,以及开发不孕不育的治疗方法或避孕药。
在受精后的一周内,人类胚胎会形成名为胚泡的细胞团,胚泡会植入子宫壁。准确模拟这一发育阶段的模型能支持对胚胎植入和早期发育的研究。利用干细胞构建胚泡的类似物是一种很有前景的方法,但此前的尝试遇到了瓶颈,比如会形成与胚泡不匹配的细胞。
此次,奥地利科学院分子生物技术研究所研究人员尼古拉斯·利弗隆及其同事,利用人多能干细胞构建了人胚泡样结构(胚状体)。研究团队鉴定出3个信号通路,抑制它们就能得到有效模拟正常胚泡发育(成功率>70%)和能形成正确细胞(成功率>97%)的胚状体。
研究报告称,这种人胚状体能在体外特异性地黏附受激素刺激的子宫内膜细胞,让团队能重现直到第13天的围植入期发育过程。
由于该模型效率高、可扩展潜力大。研究人员认为,这种方法能为人类胚胎植入和发育研究提供重要帮助。
干细胞可揭示器官的形成机理,但此前这方面的研究,一直难以帮助我们更深入理解发育胚胎。通常来说,科学家试图培养本身没有干细胞的类器官时,都会用到多能干细胞这种更基本的干细胞类型。科学家既可以从人体胚胎中获得多能干细胞,也可将皮肤细胞或血细胞进行重编程进而培养出干细胞,然后诱导它们模仿特定器官的形成。
不过,这些结构或者说微型器官,通常只复制了真实器官的某些结构和功能而非全部。
