【新民晚报】国际首次!申城科研团队利用干细胞创造人工“猴胚胎”获重大进展

发布时间:2023-04-07

 

    新民晚报讯(记者 郜阳)昨日,申城科研团队带来一项重量级研究:首次使用非人灵长类动物——食蟹猴的胚胎干细胞创造出了与天然胚胎十分类似的结构。这项发表在国际权威期刊《细胞·干细胞》(Cell Stem Cell)上的成果显示,这些人工培育的类胚胎结构能够成功植入雌猴的子宫,并引起与妊娠相似的反应。

   

 

  图说:非人灵长类类囊胚体外重构和体内外发育潜能研究模式图 采访对象供图 

  据介绍,该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)刘真研究组、非人灵长类研究平台孙强研究团队与清华大学生命科学学院周帆研究组合作完成。

  胚胎着床至原肠运动是发育的关键时期,也是临床上早期流产的高发期。相较于啮齿类模式动物,灵长类着床至原肠运动时期的研究严重滞后。基于胚胎干细胞组装的类胚胎研究则为灵长类早期着床发育提供了新的途径。

  记者了解到,目前小鼠胚胎干细胞来源的类胚胎能体外培养到神经发生和器官发生阶段,人胚胎干细胞诱导获得的类囊胚也可以模拟囊胚阶段的形态和分子特征。

  “非人灵长类拥有与人更为相近的生殖发育和胚胎发育特点,是研究人类生殖和胚胎发育的理想动物模型。”孙强表示。

  研究团队创新性地用食蟹猴的胚胎干细胞。这种细胞可无限增殖,具有分化为各种组织类型细胞的潜力。经过培养条件的优化,研究人员利用生长因子诱导这些胚胎干细胞形成了类囊胚。

  囊胚是胚胎发育的早期阶段,天然情况下由受精卵经过数次分裂而形成的,囊胚在子宫壁着床成功后进行后续发育,最终形成胚胎和胎盘等结构。

  而这些在培养皿中由胚胎干细胞形成的类囊胚具有与天然囊胚相似的形态,随着在体外的进一步培养,形成具有类似羊膜囊和卵黄囊的组织形式。

  “通过比较不同培养状态的食蟹猴胚胎干细胞以及优化体外诱导体系和方法,我们高效得到了形态上和食蟹猴囊胚非常接近的类囊胚。”刘真介绍,“结合单细胞转录组测序与分析、三个谱系干细胞体外分离培养,以及其他一系列分子细胞实验证明,食蟹猴类囊胚在主要细胞谱系组成以及相应的转录组水平等和正常囊胚相似。”

  据了解,研究人员将类囊胚分别移植到8只雌猴的子宫中后,其中3只植入成功,能检测到明显的着床点和早期妊娠囊的出现,同时伴随血清中绒毛膜促性腺激素和孕激素水平的提高。

  “研究利用胚胎干细胞体外重构了非人灵长类类囊胚,并对其体内外发育潜能进行深入全面的探究和评估。”孙强说,未来团队将专注于利用猴细胞培养类胚胎结构。

  需要指出的是,这项研究创造出的类胚胎与天然胚胎之间仍有许多不同,尤其是它们并不具有充分发育的潜力,因此避免了胚胎研究中的伦理问题。

  孙强研究员和刘真研究员的研究团队多年来致力于非人灵长类动物研究平台的建设。2017年,他们利用体细胞核移植技术,在国际上首次实现非人灵长类动物的体细胞克隆,培育出了克隆猴“中中”“华华”,在国际上引起轰动。

  据悉,研究得到了科技部、中科院、上海市、基金委和临港实验室的资助。

      来源:新民晚报记者 郜阳    2023年04月07日

      https://wap.xinmin.cn/content/32355366.html

 

   

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