无须精子和卵子,干细胞培育的人造胚胎发育出完整的大脑结构以及心脏

医疗健康 来源:医谷网
2022
08/30
16:07
医谷网 医疗健康

8月25日,来自英国剑桥大学的Magdalena Zernicka-Goetz教授团队在Nature上在线发表了题为“Synthetic embryos complete gastrulation to neurulation and organogenesis”的论文。研究人员对小鼠胚胎干细胞(ESC)、滋养层干细胞(TSC)和胚外内胚层干细胞(XEN)进行培养得到了干细胞衍生的合成胚胎,该胚胎模型复制了自然小鼠胚胎从受精到第8.5天的各个发育阶段,产生了具有明确的前脑和中脑区域的头褶(head-fold)、跳动的心脏样结构、神经管和体节组成的躯干、肠管(gut tube)和原始生殖细胞等。值得一提的是,这是科学家首次让人造胚胎拥有了完整的大脑结构,这一直是合成胚胎领域的最主要目标。

胚胎干细胞在胚胎的发育过程中至关重要,研究人员可以利用胚胎干细胞在实验室形成胚胎样结构,但无法全然模拟发育的所有阶段,要形成完整的胚胎,还需要另外两个支持胚胎发育的结构——为胎儿运输氧气与营养的胎盘,以及为胚胎生长和早期发育提供营养的卵黄囊,这两种结构分别由滋养层干细胞(TSC)和胚外内胚层干细胞(XEN)分化而来。胚胎干细胞连同这两种干细胞,通过彼此间的信号交流,确保胚胎的正常发育。

在这项研究中,研究团队将这三种干细胞按比例组装成衍生胚胎模型,通过诱导特定基因的表达让三种干细胞彼此交流,进行信号传导(这是胚胎发育的关键阶段),同时研究人员使用了一种可以模拟子宫生理条件的装置——人工孵化器,以在实验室中模拟胚胎发生的自然过程。

结果显示,这些干细胞自行组织形成胚胎结构并持续发育至形成了神经管、跳动的心脏、体节组成的躯干、具有明确的前脑和中脑区域的头褶、包含神经中胚层祖细胞的尾芽、肠管和原始生殖细胞等,相当于自然状态下,受精后8.5天的小鼠胚胎。

该项研究结果证明了胚胎和两种类型的胚胎外干细胞重建哺乳动物发育的自组织能力,同时,基于其展现出了前脑的结构,这也是目前在干细胞衍生胚胎模型中实现的最先进的发育阶段。

在进一步的实验中,研究团队在胚胎模型中敲除了Pax6基因(为大脑、眼部发育必不可少的基因,突变后的胚胎会展现出特定的大脑发育缺陷),结果显示胚胎模型出现了相应的缺陷,其效果与敲除小鼠自然胚胎Pax6基因相似。这意味着,人工胚胎模型可以模拟真实胚胎中的神经发育情况,未来可能不再需要使用模式动物,而是直接在人工胚胎中分析调控发育的遗传因子的作用机制。

研究领导者之一、论文通讯作者Magdalena Zernicka-Goetz表示,“我们的小鼠胚胎模型不仅成功发育出大脑,还发育出了跳动的心脏,这些都是组成身体的重要成分。我没想到我们终于走到了这一步,这是一个难以置信的进步,也是我们团队十年的努力终于梦想成真。”干细胞胚胎模型十分重要,它能让我们接触到胚胎发育的早期阶段(这是此前无法基于传统方法看见的隐秘时期),让我们看到它是如何在培养皿中发生的,并了解怀孕失败的原因以及如何防止类似情况的发生。这样的可及性让我们能操控基因以理解它们对于模型系统的发育所起到的作用。同时, 全球有无数人在等待器官移植,从这项研究中得来的知识未来或许可以用来培育合成人类器官,从而拯救无数人的生命。

标签

为你推荐

CELMoD药物赞赋中国获批用于治疗多发性骨髓瘤资讯

CELMoD药物赞赋中国获批用于治疗多发性骨髓瘤

联合达雷妥尤单抗和地塞米松适用于治疗既往接受过至少一线治疗(包括一种蛋白酶体抑制剂和一种免疫调节剂)的多发性骨髓瘤成人患者

2026-09-30 18:52

武田制药泽索昔替尼三项3期LATITUDE银屑病研究新数据公布资讯

武田制药泽索昔替尼三项3期LATITUDE银屑病研究新数据公布

武田制药Zasocitinib(泽索昔替尼)在头对头3期银屑病研究中较氘可来昔替尼达到更高的皮损清除率,进一步支持其作为便捷的每日一次口服方案具有实现快速且持久皮损清除的潜力

2026-09-30 14:44

三生制药引入一款口服GLP-1药物资讯

三生制药引入一款口服GLP-1药物

9月28日,杭州德睿智药科技有限公司宣布,与三生制药旗下子公司浙江三生蔓迪药业有限公司及万晟医药就德睿智药自主研发的AI设计口服小分子GLP-1受体激动剂MDR-001,达成覆盖中国...

2026-09-30 11:37

迪哲医药收到6亿美元首付款资讯

迪哲医药收到6亿美元首付款

9月29日晚间,迪哲医药发布公告,近期,公司已收到由AstraZeneca UK Limited(阿斯利康)支付的6亿美元首付款。

2026-09-30 09:23

依视路陆逊梯卡公布依视路星趣控2.0镜片六个月中期临床试验重要结果资讯

依视路陆逊梯卡公布依视路星趣控2.0镜片六个月中期临床试验重要结果

配戴依视路®星趣控®2 0镜片6个月的延缓近视进展效果,与既往研究中配戴第一代依视路®星趣控®镜片12个月时报告的效果相当,说明其延缓近视进展可能更快速, 并进一步验证了...

2026-09-29 20:41

7款产品拟纳入创新医疗器械特别审查程序资讯

7款产品拟纳入创新医疗器械特别审查程序

9月28日,国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心发布创新医疗器械特别审查申请审查结果公示(2026年第16号),共有7款产品拟纳入创新医疗器械特别审查程序。

2026-09-29 17:33

华东医药MC2-01乳膏治疗中国斑块状银屑病Ⅲ期临床达主要终点资讯

华东医药MC2-01乳膏治疗中国斑块状银屑病Ⅲ期临床达主要终点

初步结果表明,MC2-01乳膏疗效显著且安全性良好,达成研究预设的主要终点。

2026-09-29 17:15

恒瑞医药与诺和诺德达成口服双靶点GLP-1类药物授权协议,最高可达26亿美元资讯

恒瑞医药与诺和诺德达成口服双靶点GLP-1类药物授权协议,最高可达26亿美元

9月29日,恒瑞医药发布公告称,已与诺和诺德就HRS-1596达成许可协议。

2026-09-29 17:04

上海思璞锐与默沙东达成全球独家授权协议,首付款4亿美元资讯

上海思璞锐与默沙东达成全球独家授权协议,首付款4亿美元

根据协议条款,思璞锐已授予默沙东SPR2015在全球范围内开发、生产及商业化的独家权利。思璞锐将获得4亿美元首付款,并有资格获得与多个适应症相关的开发、商业化及其他活动有关...

2026-09-29 14:54

阿斯利康20亿美元战略投资summit资讯

阿斯利康20亿美元战略投资summit

9月29日早间,Summit宣布,阿斯利康将出资20亿美元对该公司进行战略股权投资,并将主导推进依沃西联合阿斯利康的Sonesitatug Vedotin(Sone-Ve,CLDN18 2 ADC)用于治疗多种胃肠道肿瘤的临床研究。

2026-09-29 10:35

默沙东贝组替凡联合卫材仑伐替尼疗法获批上市资讯

默沙东贝组替凡联合卫材仑伐替尼疗法获批上市

据卫材官网9 月 28 日消息,美国 FDA 已批准贝组替凡联合仑伐替尼上市,用于治疗既往接受过 PD-1 PD-L1 抑制剂治疗的晚期透明细胞肾细胞癌(ccRCC)成人患者。新闻稿指...

2026-09-28 16:04

百利天恒三款产品的三项适应症被纳入突破性治疗品种名单资讯

百利天恒三款产品的三项适应症被纳入突破性治疗品种名单

T-Bren(HER2ADC)、宜泽康(伦康依隆妥单抗,BL-B01D1 iza-bren)和​BL-M05D1(Claudin18 2 ADC)。

2026-09-28 14:19

海思科HSK42360-Na片被纳入突破性治疗品种名单资讯

海思科HSK42360-Na片被纳入突破性治疗品种名单

9月27日,海思科公告称,公司创新药HSK42360-Na片正式被国家药监局药品审评中心纳入《突破性治疗品种名单》,用于治疗BRAFV600突变的复发或进展性高级别脑胶质瘤。

2026-09-28 13:06

阿美替尼获欧盟批准上市后被撤销上市许可资讯

阿美替尼获欧盟批准上市后被撤销上市许可

9月27日消息,翰森制药公告称,欧盟委员会(EC)宣布撤销甲磺酸阿美替尼片在欧盟的上市许可。该产品于2026年2月12日获欧盟委员会批准上市。

2026-09-28 11:19

【直播】周一上午10点:口腔种植体、正畸托槽集采成果发布会资讯

【直播】周一上午10点:口腔种植体、正畸托槽集采成果发布会

国家医保局:口腔种植体、正畸托槽集采成果发布会。

2026-09-27 20:18

圣诺生物下半年超30%营收将损失资讯

圣诺生物下半年超30%营收将损失

近日,圣诺生物发布公告,公司的全资子公司圣诺制药于2026 年 8 月 20 日至 2026 年 8月 22 日、2026 年 8 月 24 日及 2026 年 8 月 27 日接受了FDA检查组的现场检查。

2026-09-27 20:12

华东医药自研新药HDM1002减重Ⅲ期达成主要终点资讯

华东医药自研新药HDM1002减重Ⅲ期达成主要终点

高剂量组52周平均减重12 2%,近三成减重超15%

2026-09-27 19:32

联邦制药收到第二次里程碑付款资讯

联邦制药收到第二次里程碑付款

9月24日,联邦制药发布公告,公司9月23日收到诺和诺德支付UBT251注射液2型糖尿病适应症全球II期临床里程碑付款900万美元(扣除丹麦预缴税后)。

2026-09-26 21:34

通化安睿特生物重组人白蛋白注射液暂未获批资讯

通化安睿特生物重组人白蛋白注射液暂未获批

9月22日,国家药监局官网发布的药品通知件送达信息显示,通化安睿特生物制药股份有限公司(以下简称通化安睿特)的重组人白蛋白注射液(受理号:CXSS2600050)于9月21日被签发通...

2026-09-25 17:02

诺诚健华与礼来达成BD合作,最高1亿美元的首付款和近期付款资讯

诺诚健华与礼来达成BD合作,最高1亿美元的首付款和近期付款

根据协议条款,诺诚健华有权获得最高1亿美元的首付款和近期付款,以及最高32 5亿美元的开发和商业化里程碑付款。此外,诺诚健华有权就许可产品的年度净销售额收取个位数百分比...

2026-09-24 16:12