莫纳什大学 不同细胞染色的类纤维蛋白原图像
学分:莫纳什大学 澳大利亚墨尔本的莫纳什大学领导的一个国际科学家小组发现了一个由皮肤细胞制成的人类胚胎模型，这一发现将彻底改变对早期流产、不孕和早期人类发育的研究
何塞·波罗教授领导的研究小组已经成功地将这些成纤维细胞或皮肤细胞重新编程为三维细胞结构，这种结构在形态学和分子学上与人类胚泡相似
这些被称为iBlastoids的东西可以在实验室里用来模拟早期人类胚胎的生物学
这项研究今天发表在《自然》杂志上，由莫纳什大学生物医学发现研究所和澳大利亚再生医学研究所的波罗教授领导，包括第一作者Dr
小董(伊森)刘和博士
D
学生贾，以及澳大利亚合作者小组的博士
来自莫纳什大学的珍妮弗·曾克尔、来自西澳大利亚大学的瑞安·李斯特教授以及国际合作者、来自新加坡杜克大学的欧文·拉克姆副教授和来自美国加州大学洛杉矶分校的阿曼德·克拉克教授
这一成果是对未来人类早期发育和不孕症研究的重大突破
迄今为止，研究这些第一天的唯一方法是通过使用从体外受精过程中获得的难以获得且稀少的胚泡
波罗教授说:“iBlastoids将使科学家能够在不使用人类胚泡的情况下，以前所未有的规模，研究人类发展的早期阶段，以及不孕症、先天性疾病的一些原因以及毒素和病毒对早期胚胎的影响，从而加快我们对新疗法的理解和开发。”
波罗实验室使用一种叫做“核重编程”的技术成功地产生了类囊体，这种技术允许他们改变人类皮肤细胞的细胞身份，当这些细胞被放置在一种被称为细胞外基质的3D“果冻”支架中时，它们被组织成胚泡样结构，他们称之为类囊体
从左到右:、何塞·波罗、小董(伊桑)刘
学分:莫纳什大学 iBlastoids模拟了人类胚泡的整体遗传学和结构，包括由外胚样细胞组成的内部细胞团样结构，由外层滋养层样细胞和类似胚泡腔的空腔包围
在人类胚胎中，表皮细胞继续发育成胚胎本身，而滋养层细胞变成胎盘
然而，“类纤维蛋白原并不完全等同于胚泡
例如，早期胚泡被包围在透明带内，透明带是一种来源于卵子的膜，在受精过程中与精子相互作用，随后消失
他说:“由于类纤维蛋白原来源于成人成纤维细胞，它们没有透明带。”
《自然》杂志论文的第一作者
Polo实验室的博士后研究员刘晓东(伊森)说:“只有当所有的数据汇集在一起并指向同一个地方，我们才能相信我们已经有了这样的发现
" 共同第一作者和博士
D
波罗实验室的学生贾补充说:“我们真的很惊讶皮肤细胞可以被重新编程为类似胚泡的三维细胞结构
" 继2017年和2018年英国和荷兰科学家关于小鼠“胚状体”体外生成的报告，以及复制早期胚胎发育的人类干细胞生成的进展之后，国际干细胞研究学会即将发布人类胚胎体外建模研究指南，该研究因此发表
这些指导方针有望在今年年初出台
目前还不知道新的指导方针是否会参考今天发表在《自然》杂志上的研究，该研究首次产生了一个完整的干细胞模型，该模型密切模拟了早期人类胚胎做出的关键命运和时空决定
然而，在去年2月(2020)发表在《干细胞报告》上的一篇论文中，该协会指出:“如果能够为早期人类胚胎开发这样的模型，它们将对理解早期人类发育、生物医学科学以及减少动物和人类胚胎在研究中的使用具有巨大的潜在益处
然而，这一行业的道德行为准则目前还没有很好的界定
" 何塞·波罗教授站在机器人图像前
学分:莫纳什大学 尽管在囊胚的人类整合干细胞模型(如iBlastoids)的研究方面没有立法先例，但所有实验都获得了莫纳士大学人类伦理委员会的批准，符合澳大利亚法律和国际指导方针，其中引用了“原始条纹规则”，即人类囊胚的培养不能超过原始条纹的发育，原始条纹是胚胎发育第14天出现的一种短暂结构
根据这些立法建议，尽管类纤维蛋白原与囊胚不同，但波罗实验室在体外培养类纤维蛋白原的时间不超过第11天，并对它们进行密切监测，以观察原始条纹相关基因的出现
不孕和流产可能是由早期人类胚胎未能植入或植入时未能进展造成的
这发生在怀孕后的头两周，当时女性甚至不知道自己怀孕了
这些“沉默的”流产可能在流产总数中占很大比例，根据波罗教授的说法，人工流产的产生提供了一个模型系统，能够洞察怀孕的早期阶段
莫纳什大学医学院研究部副主任罗斯·科佩尔教授指出，这一发现将有助于开发更好的体外受精方法，开发胚胎基因治疗方案，以及更好、更具信息性的新药筛选方法
“有了进一步的研究和合适的资源，这一发现可以为澳大利亚和国际上开辟全新的产业，”他说
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