劍橋大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)使用兩種干細(xì)胞以及一個(gè)三維支架,成功地在培養(yǎng)過(guò)程中創(chuàng)造出了類(lèi)似于小鼠胚胎的結(jié)構(gòu)。
胚胎發(fā)育涉及三種干細(xì)胞
哺乳動(dòng)物受精后出現(xiàn)三種胚胎干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞(ESC)會(huì)聚集在囊胚的一端,以后發(fā)育為身體。其他兩種類(lèi)型的干細(xì)胞:一種是胚外滋養(yǎng)層干細(xì)胞(TSC),這將形成胎盤(pán);另外原始內(nèi)胚層干細(xì)胞會(huì)形成所謂的卵黃囊,保證胎兒的正常發(fā)育和器官提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
之前的培育胚胎的嘗試只有胚胎干細(xì)胞的結(jié)構(gòu)取得有限的成功。這是因?yàn)樵缙谂咛グl(fā)育需要不同類(lèi)型的細(xì)胞相互緊密配合。
用兩種干細(xì)胞和三維支架養(yǎng)出類(lèi)胚胎組織
然而,這篇?jiǎng)偘l(fā)表在Science上的研究結(jié)合使用轉(zhuǎn)基因小鼠的胚胎干細(xì)胞ESC和TSC,連同一個(gè)三維支架作為一種細(xì)胞外基質(zhì),成長(zhǎng)為一個(gè)能夠自行組裝的結(jié)構(gòu)。其發(fā)育和構(gòu)造非常接近自然的胚胎。
研究小組將他們的人工胚胎與正常發(fā)育的胚胎進(jìn)行比較,表明其發(fā)育遵循相同的模式:干細(xì)胞組織起來(lái),胚胎干細(xì)胞ESCs在一端,胚外滋養(yǎng)層干細(xì)胞TSCs則在另一端。然后出現(xiàn)胚胎發(fā)育的羊膜腔。
左邊是干細(xì)胞制造的培養(yǎng)96個(gè)小時(shí)的小鼠“胚胎”,右邊是培養(yǎng)48小時(shí)后的小鼠培養(yǎng)。紅色是胚胎部分。
研究人員說(shuō),雖然這種人工胚胎與真實(shí)的胚胎非常相似,但它不可能進(jìn)一步發(fā)展成健康的胎兒。要做到這一點(diǎn),它可能需要第三種形式的干細(xì)胞,這將允許卵黃囊的發(fā)育,其中也有血管網(wǎng)絡(luò)為胚胎提供營(yíng)養(yǎng)。此外,該系統(tǒng)還沒(méi)有為胎盤(pán)的正確發(fā)育而優(yōu)化。
科研人員解釋研究成果和意義
MagdalenaZernicka-Goetz教授解釋:“胚胎和胚外細(xì)胞開(kāi)始互相交流,組織成起來(lái)像和行為上都像胚胎的結(jié)構(gòu)。它具有解剖學(xué)上的正確的區(qū)域,并在正確的位置和正確的時(shí)間發(fā)生。”Zernicka-Goetz教授和他的同事們發(fā)現(xiàn)了這兩種類(lèi)型的干細(xì)胞之間的通信的一個(gè)顯著的程度:在某種意義上來(lái)說(shuō),這些細(xì)胞告訴對(duì)方胚胎在哪安置它們。
Zernicka-Goetz教授指出:“我們知道,不同類(lèi)型的干細(xì)胞之間的相互作用是重要的發(fā)展,但引人注目的是,我們的新工作說(shuō)明,這是一個(gè)真正的伙伴關(guān)系——這些細(xì)胞真正相互指導(dǎo)。沒(méi)有這種伙伴關(guān)系,正確的形狀和形態(tài)的發(fā)展不能及時(shí)發(fā)生,關(guān)鍵的生物機(jī)制活動(dòng)不會(huì)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。”
了解胚胎發(fā)育的早期階段,可以有助于解釋為什么很多人會(huì)在這個(gè)時(shí)期妊娠失敗。從理論上講,類(lèi)似的方法可能會(huì)被用來(lái)探索人類(lèi)早期發(fā)育揭示在出生缺陷和健康上母體環(huán)境的作用。
回顧人工培育胚胎的研究歷程
二倍性是哺乳動(dòng)物的一個(gè)基本遺傳特性,單倍體細(xì)胞往往只出現(xiàn)在生殖細(xì)胞中。2016年3月16日,發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)研究中,科學(xué)家們成功生成了一種只攜帶單拷貝人類(lèi)基因組的新型胚胎干細(xì)胞。
研究人員分析了一批來(lái)自單倍體卵母細(xì)胞的人類(lèi)孤雌生殖胚胎干細(xì)胞系,成功分離和培養(yǎng)了攜帶正常單倍體染色體組型的人類(lèi)胚胎干細(xì)胞系。單倍體人類(lèi)胚胎干細(xì)胞表現(xiàn)出典型的多能干細(xì)胞特征,如自我更新能力以及多能特異性分子信號(hào)。此外,研究人員還證明了這類(lèi)新型干細(xì)胞可作為功能缺失基因篩選平臺(tái)使用。
人類(lèi)胚胎發(fā)育研究出現(xiàn)里程碑式突破。美國(guó)洛克菲勒大學(xué)和英國(guó)劍橋大學(xué)的研究小組分別在2016年5月4日的Nature和NatureCellBiology發(fā)表了相關(guān)文章稱,已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室成功培養(yǎng)了自受精后13天的人類(lèi)胚胎,打破了以前9天的記錄。這一成就已經(jīng)使科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了早期人類(lèi)發(fā)育的新方面,包括人類(lèi)胚胎中重未見(jiàn)過(guò)的特性。該技術(shù)能夠幫助確定為什么一些人懷孕會(huì)失敗。很多國(guó)家和科學(xué)團(tuán)體禁止對(duì)14天以上的人類(lèi)胚胎進(jìn)行研究,考慮到這個(gè),研究者在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)之前結(jié)束了他們的實(shí)驗(yàn)。
2017年1月26日,發(fā)表在Cell雜志上題為“InterspeciesChimerismwithMammalianPluripotentStemCells”的研究中,來(lái)自Salk研究所的科學(xué)家小組借助“魔剪”CRISPR技術(shù)首次成功培育出了人-豬嵌合體胚胎。他們將人類(lèi)干細(xì)胞注入豬胚胎中,首次成功培育出人豬嵌合體胚胎,并在豬體內(nèi)發(fā)育了3到4周時(shí)間。
該研究的通訊作者表示,這是干細(xì)胞研究領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。該研究的最終目標(biāo)是在動(dòng)物體內(nèi)培育出可供移植的人類(lèi)細(xì)胞、組織和器官。
主要用于急性智齒冠周炎,局部牙槽膿腫、牙髓炎、根尖周炎等。
健客價(jià): ¥5用于急性智齒冠周炎、局部牙槽膿腫、牙髓炎、根尖周炎等。
健客價(jià): ¥2主要用于急性智齒冠周炎、局部牙槽膿腫、牙髓炎、根尖周炎等。
健客價(jià): ¥2.3用于急性智齒冠周炎、局部牙槽膿腫、牙髓炎、根尖周炎等。
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健客價(jià): ¥3.7用于急性智齒冠周炎、局部牙槽膿腫、牙髓炎、根尖周炎等。
健客價(jià): ¥11用于急性智齒冠周炎、局部牙槽膿腫、牙髓炎、根尖周炎等。
健客價(jià): ¥5.5本品在與孕激素聯(lián)合使用建立人工月經(jīng)周期中用于補(bǔ)充主要與自然或人工絕經(jīng)相關(guān)的雌激素缺乏。生殖泌尿道營(yíng)養(yǎng)性疾病(外陰陰道萎縮,性交困難,尿失禁),預(yù)防原發(fā)性或繼發(fā)性雌激素缺乏所造成的骨質(zhì)丟失。
健客價(jià): ¥78與孕激素聯(lián)合使用建立人工月經(jīng)周期中用于補(bǔ)充主要與自然或人工絕經(jīng)相關(guān)的雌激素缺乏:血管舒縮性疾病(潮熱),生殖泌尿道營(yíng)養(yǎng)性疾病(外陰陰道萎縮,性交困難,尿失禁)以及精神性疾病(睡眠障礙,衰弱)。
健客價(jià): ¥331)預(yù)防及治療深靜脈血栓及肺栓塞; 2)預(yù)防心肌梗塞后血栓栓塞并發(fā)癥(卒中或體循環(huán)栓塞); 3)預(yù)防房顫、心瓣膜疾病或人工瓣膜置換術(shù)后引起的血栓栓塞并發(fā)癥(卒中或體循環(huán)栓塞)。
健客價(jià): ¥57.5彝醫(yī):差嫫且凱斯多,斯開(kāi)色土,卑開(kāi)塞嘟。中醫(yī):收斂止血。用于功能性子宮出血,人工流產(chǎn)術(shù)后出血、放取環(huán)術(shù)后出血、鼻衄、胃出血及內(nèi)痔出血等。
健客價(jià): ¥18彝醫(yī):差嫫且凱斯多,斯開(kāi)色土,卑開(kāi)塞嘟。中醫(yī):收斂止血。用于功能性子宮出血,人工流產(chǎn)術(shù)后出血、放取環(huán) 術(shù)后出血、鼻衄、胃出血及內(nèi)痔出血等。
健客價(jià): ¥17.25用于防治血栓栓塞,降低心肌梗塞、腦血栓的形成以及慢性心絞痛的治療;也可用于外科手術(shù)后的心瓣膜病及人工瓣膜手術(shù)后原發(fā)性、復(fù)發(fā)性血栓靜脈炎等。
健客價(jià): ¥25千金洗液能快速抑制金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、白色念珠菌、霉菌等致病微生物,適用于產(chǎn)褥期、經(jīng)期、人工流產(chǎn),性生活前后的保潔、抑菌、除味的護(hù)理保健。
健客價(jià): ¥12抗血栓:本品對(duì)血小板聚集有抑制作用,可防止血栓形成,臨床用于預(yù)防一過(guò)性腦缺血發(fā)作、心肌梗死、心房顫動(dòng)、人工心臟瓣膜、動(dòng)靜脈瘺或其他手術(shù)后的血栓形成。也可用于治療不穩(wěn)定型心絞痛。
健客價(jià): ¥9.5彝醫(yī):差嫫且凱斯多,斯開(kāi)色土,卑開(kāi)塞嘟。 中醫(yī):收斂止血。用于功能性子宮出血,人工流產(chǎn)術(shù)后出血、放取環(huán)術(shù)后出血、鼻衄、胃出血 及內(nèi)痔出血等。
健客價(jià): ¥34用于治療葡萄膜炎、角膜炎、鞏膜炎,抑制角膜新生血管的形成,治療眼內(nèi)手術(shù)后、激光濾簾成形術(shù)后或各種眼部損傷的炎癥反應(yīng),抑制白內(nèi)障手術(shù)中縮瞳反應(yīng);用于準(zhǔn)分子激光角膜切削術(shù)后止痛及消炎;春季結(jié)膜炎、季節(jié)過(guò)敏性結(jié)膜炎等過(guò)敏性眼病,預(yù)防和治療白內(nèi)障及人工晶體術(shù)后炎癥及黃斑囊樣水腫,以及青光眼濾過(guò)術(shù)后促進(jìn)濾過(guò)泡形成等。
健客價(jià): ¥7.5最美方隊(duì) 白求恩醫(yī)療方隊(duì)接受檢閱
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