科学家诱导干细胞在实验室培育出最先进人类羊膜囊
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2025-05-26 15:40:41
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日前,研究人员已成功诱导干细胞,使其发育成充满液体的羊膜囊。这种模型囊体直径约2厘米,相当于4周胚胎周围羊膜囊的实际尺寸,可用于研究早期妊娠。

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羊膜是一层透明薄膜,它能形成充满液体的囊体,保护发育中的胚胎。但研究人员难以在妊娠早期获取和研究该组织。干细胞模型为研究胚胎早期发育提供了途径,但科学家首先需要在实验室重现子宫内的生长环境。近日发表于《细胞》的最新研究展示了迄今最先进的羊膜囊模型。

“这是一项出色的研究,其主要优势在于规模大且可重复生产。”加拿大多伦多病童医院的发育与干细胞生物学家Janet Rossant评价该模型时表示。

为创建该模型,英国弗朗西斯·克里克研究所的干细胞生物学家Borzo Gharibi连续两天分别使用两种信号分子刺激胚胎干细胞,随后将这些细胞置于培养基中。一段时间后,细胞逐渐形成微型充液囊体,经过3个月发育,囊体直径已扩展至约2厘米。“这些细胞的自组织特性令人惊叹。”论文合著者、弗朗西斯·克里克研究所的干细胞生物学家Silvia Santos表示。

经过细致观察,研究人员发现,这些细胞模拟了4周龄人类羊膜囊的特征——细胞形成双层膜结构并充满液体,类似卵黄囊的构造附着于羊膜囊两周后消失。卵黄囊是为胚胎提供营养的结构。

该羊膜囊体积足够大,可供研究团队提取并分析其富含蛋白质和代谢物的液体成分,这些物质对胎儿健康发育至关重要。其成分也与妊娠后期人类羊水中的物质相似。

但Rossant指出,由于该模型反映的是更早期阶段,尚不明确其模拟羊膜后期发育的准确程度。要研究因羊膜损伤导致的严重并发症——可引发早期妊娠终止,需要能模拟后期羊膜发育阶段的模型,此类并发症通常发生于该时期。

研究人员计划培育更大尺寸的囊体,并在液体中放置模拟发育胚胎的胚胎细胞以研究结构间相互作用。Rossant强调,这对于获取相关科学发现至关重要。“羊膜的重要性体现在其与胚胎本身的关联中。作为一个独立存在的羊膜囊,其科学价值有限。”

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