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動物胚胎可體外發育至原腸運動

為人類胚胎發育異常等疾病的藥物研發提供新工具
2019-12-03 11:12:45 來源:健康報網

  本報訊 記者陸繼才從中國科學院昆明動物研究所獲悉,我國科學家首次在體外重現非人靈長類動物胚胎原腸運動的發生,揭示了生命本源。這一研究由中科院動物研究所、中科院干細胞與再生醫學創新研究院、中科院昆明動物研究所、中科院動物進化與遺傳前沿交叉卓越創新中心共同合作完成。近日,該研究論文在線發表于《科學》雜志上。

  哺乳動物胚胎在輸卵管中經一系列卵裂和分化形成囊胚。隨后,囊胚遷移至子宮進行著床。著床前后,胚胎中部分細胞開始移動、重排和分化,啟動原腸運動,形成內、中、外3個胚層,為胚胎體軸建立和器官發育奠定基礎。早期胚胎發育和原腸運動發生異常,往往導致妊娠失敗和出生后器官缺陷等重大疾病。但是受限于倫理和研究技術等,靈長類動物胚胎原腸運動的研究非常有限。

  此次研究中,科學家團隊借助之前建立的非人靈長類動物胚胎體外培養系統,將食蟹猴囊胚體外培養至原腸運動出現,并進一步使之發育至受精后20天。研究從形態學、標記分子染色和單細胞轉錄組等角度提供了充分證據,證明體外發育的食蟹猴胚胎高度重現體內胚胎發育包括原腸運動在內的多個重要事件;第一次提供了靈長類動物早期胚胎發育過程中羊膜細胞的基因表達特征,并重新定義了多種靈長類動物早期胚胎細胞類型。

  該研究以與人遺傳與進化較為接近的食蟹猴作為模式動物,避免了人類胚胎培養14天的倫理限制,首次證明靈長類動物胚胎可以在沒有母體支撐的情況下體外發育至原腸運動,并重現了靈長類動物早期胚胎發育的幾個關鍵事件。

  科學家指出,該研究對探索靈長類動物早期胚胎發育和原腸運動開辟了嶄新研究平臺,為人類早期胚胎發育異常等重大疾病的臨床藥物研發和再生醫學的發展提供了潛在工具,為人類深入認識胚胎發育機制和體外孕育生命(非人)探索提供了重要數據。

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