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Nature:没有精子或卵细胞 科学家首次在实验室成功开发出小鼠的原型胚胎组织

来源:本站原创 2018-05-05 14:38

2018年5月5日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自荷兰马斯特里赫特大学等机构的研究人员通过研究首次在实验室中利用干细胞开发出了一种胚胎样的结构,研究人员在研究中并未使用卵细胞或精子;文章中,研究人员对一组与胎盘相对应的小鼠干细胞进行研究,使其自组装成为原型胚胎结构(proto-embryos),当其被植入到小鼠子宫内时就能够开始妊娠。

图片来源:Nicolas Rivron

研究者Nicolas Rivron表示,目前该步骤无法制造出一种有活力的胚胎组织,但却能帮助研究人员理解机体的生育力以及早期生命阶段的产生过程;这项突破性的研究或能开启关于早期怀孕的“黑匣子”;胚胎发育的最早期阶段是从人类头发宽度大小开始的,随后其会扎根到子宫内,因此这就限制了科学家们进行体内研究,至少在人类机体中是如此的的。

这些早期的胚胎拥有所有能形成一个完整机体的细胞类型,研究者表示,相关研究结果或能帮助有效理解生命开始时的一些隐藏的过程,从而就能找到解决生育问题的方法,并且研究人员能在不实用实验室动物模型研究的基础之下开发新型药物。目前大约三分之二的体外受精治疗都以失败而告终,大部分都是在胚胎移植到子宫的过程中发生了失败,然而科学家们并不清楚其中的原因。

当哺乳动物的卵细胞受精几天后,其就会形成囊胚,随后不到100个细胞所形成的空心球体结构会分裂成为外层结构(未来的胎盘),而且中间的小型细胞簇就会形成未来的胚胎组织。研究人员在实验室对与这两种亚型相对应的个体干细胞系单独培养了许多年时间,利用工程化技术,研究者Rivron及其同事就首次实现了这一目的,他们利用新方法诱导干细胞系进行自我组装,从而形成所谓的海蕾类组织(blastoids,棘皮动物有柄亚门的化石纲)。

非正式的干细胞

研究者Rivron说道,在自然胚胎中,这些相同的干细胞能在三维空间中能够相互交流,而我们无法理解这其中所涉及的机制;文章中研究人员所设计的实验就能够模拟这个过程,而且细胞能够自发地按照在子宫内的模式来进行排列,而胚胎细胞在其中似乎非常“健谈”,它们能够指导胚胎干细胞进行繁殖、组装并且植入子宫内,相关研究或能帮助研究人员理解多种疾病的发生机制,比如糖尿病或心脑血管疾病等。

研究者Clemens van Blitterswijk表示,本文研究或许开辟了一条进行生物医学新领域研究的道路,我们能够开发出大量的模型胚胎,并利用这些胚胎系统性地检测我们所用的新技术以及潜在的疗法;这也能够明显降低进行动物实验的需要;本文研究结果能够帮助研究人员更多地理解人类生育力的某些方面,并且改善人类辅助生殖的后果,当然了后期研究人员还需要进行更为深入的研究开发出更多与小鼠细胞具有相似特性的人类干细胞系。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Nicolas C. Rivron, Javier Frias-Aldeguer, Erik J. Vrij, et al. Blastocyst-like structures generated solely from stem cells. Nature volume 557, pages 106–111 (2018) doi:10.1038/s41586-018-0051-0

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