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三维模拟人体发育再添新模型

2020-06-12 00:00 来源:科技日报

  英国《自然》杂志11日发表一项胚胎学重要研究成果,英国科学家报告一种关于人类早期胚胎发育的新型三维组织培养模型问世。该模型采用了人类细胞,不但有助于研究人员增进对胚胎重要发育阶段的理解,还标志着人们在三维模拟人体发育领域已经迈出了重要的第一步。

  发育早期,人类胚胎只是一小团细胞,自行折叠形成具有前后端的三层结构——原肠胚。这是胚胎发育的一个极其重要阶段,在这一时期,细胞核开始起主导作用,合成新的蛋白质,细胞分化显著,为组织、器官发生打下基础。生物学上,这个过程被称为原肠胚形成,之后各胚层才能继续形成身体内的不同组织类型。

  科学家一直试图深入了解“一小块细胞团”究竟是如何将自身转化为复杂多样的结构,但人们对早期转化的了解依然较少。此前,科学家都是利用小鼠细胞制作三维模型,可惜由于缺乏合适的模型,要研究人类的原肠胚形成一直较有难度。

  此次,英国剑桥大学胚胎学家阿尔丰索·马丁尼兹·阿里亚斯、娜奥米·莫里斯及其同事,报告了他们最新利用人类胚胎干细胞生成的三维“类原肠胚”结构。该“类原肠胚”由悬浮培养的人类胚胎干细胞聚集体组成,可以再现人类早期发育的关键事件。细胞分化形成三胚层的衍生物,“类原肠胚”拉长,产生前后端。

  研究团队也观察到了基因表达中的关键变化,他们提出,3天大的“类原肠胚”已经可以模拟20天大的人类胚胎的某些关键特征。研究人员认为,这个模型标志着科学家向三维模拟人体发育迈出了第一步。

(责任编辑:王蔚)

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