深圳子科生物報(bào)道：從學(xué)校畢業(yè)，找到第一份工作，然后結(jié)婚，這些都是我們?nèi)松械闹匾录?，但其?shí)還有一些最重要的事件發(fā)生得更早：在精子使卵子受精，細(xì)胞開(kāi)始分裂的頭幾天。

前100個(gè)細(xì)胞（統(tǒng)稱(chēng)為胚泡blastocyst）的組織方式對(duì)懷孕是否成功，器官如何形成，甚至對(duì)以后的疾?。ɡ缋夏臧V呆癥）具有深遠(yuǎn)的影響。但是，到目前為止，科學(xué)家還沒(méi)有很好的方法來(lái)模擬胚泡的形成方式。

近期，北京大學(xué)第三醫(yī)院、Salk研究所等處的研究人員第一次從單個(gè)培養(yǎng)細(xì)胞中獲得了小鼠胚泡狀結(jié)構(gòu)，即“blastoid”，從而避免了實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)天然胚胎的需求。

這一研究發(fā)現(xiàn)公布在10月17日的Cell雜志上，這些培養(yǎng)的??類(lèi)胚細(xì)胞具有與天然胚泡相同的結(jié)構(gòu)，甚至可以植入子宮中，幫助推進(jìn)研究，解決有關(guān)妊娠，不育或后代生命中的健康問(wèn)題。

“這些研究將幫助我們更好地理解生命的開(kāi)始；單個(gè)細(xì)胞在生命的早期如何產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞，以及它們?nèi)绾卧诳臻g和時(shí)間中組裝，形成完整的生物體。重要的是，這項(xiàng)工作避免了使用天然胚胎，并且具有可擴(kuò)展性，”文章作者，Salk基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室教授Juan Carlos Izpisua Belmonte說(shuō)。

天然胚泡一旦植入子宮內(nèi)就可以變成胚胎，但事實(shí)證明這很難研究。問(wèn)題在于，動(dòng)物模型（例如小鼠）只能產(chǎn)生少量的這些結(jié)構(gòu)，因此科學(xué)家們無(wú)法檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)不良或接觸毒素，以及各種遺傳突變對(duì)發(fā)育的影響。

在這篇文章中，研究人員使用胚胎，尤其是成年小鼠的胚胎培育出了胚泡。他們將成年細(xì)胞放入化學(xué)溶液中，促使它們轉(zhuǎn)變?yōu)檎T導(dǎo)性多能干細(xì)胞，即iPSC，這可以轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)幾乎任何類(lèi)型的組織。

為了幫助iPS細(xì)胞形成胚泡，研究人員將它們分成小群，放在特殊的培養(yǎng)基中，在那里它們很快彼此形成連接。

之后，連接的細(xì)胞單元開(kāi)始形成帶有內(nèi)胚層和外胚層的球狀結(jié)構(gòu)。面對(duì)內(nèi)向的細(xì)胞與外部細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)不同：面向外的細(xì)胞開(kāi)始激活一種稱(chēng)為YAP的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核，誘導(dǎo)蛋白質(zhì)表達(dá)，構(gòu)建最終可能成為胎盤(pán)的過(guò)程。

文章的第一作者，博士后研究員Ronghui Li說(shuō)：“類(lèi)胚細(xì)胞的形成模仿了自然的發(fā)育過(guò)程?！?/p>

blastoid包含在自然胚泡中發(fā)現(xiàn)的相同的三種原始細(xì)胞類(lèi)型，它們的大小也與天然胚泡相似，并顯示相似的基因特征。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，胚泡可以進(jìn)一步發(fā)育成類(lèi)似于早期植入后胚胎的結(jié)構(gòu)。

研究小組接下來(lái)計(jì)劃使用基因編輯工具來(lái)了解胚泡的遺傳變化如何影響三種不同的細(xì)胞類(lèi)型。blastoid還提供了一種用于測(cè)試未來(lái)療法的藥物和化學(xué)藥品的新模型。

不過(guò)blastoid還不能發(fā)育成功能性胚胎。相反，細(xì)胞會(huì)長(zhǎng)成混亂的組織。但是科學(xué)家認(rèn)為，它可能會(huì)揭示胚胎發(fā)育后期的細(xì)節(jié)。

Belmonte補(bǔ)充說(shuō)：“隨著進(jìn)一步的優(yōu)化，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)導(dǎo)致功能完整的類(lèi)胚產(chǎn)生，這些類(lèi)胚能夠發(fā)育到形成不同器官原基的階段，從而成為類(lèi)器官的種子，可以用作器官移植的寶貴來(lái)源。”