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动物胚胎可体外发育至原肠运动

为人类胚胎发育异常等疾病的药物研发提供新工具
2019-12-03 10:59:11 来源:健康报

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  本报讯 记者陆继才从中国科学院昆明动物研究所获悉,我国科学家首次在体外重现非人灵长类动物胚胎原肠运动的发生,揭示了生命本源。这一研究由中科院动物研究所、中科院干细胞与再生医学创新研究院、中科院昆明动物研究所、中科院动物进化与遗传前沿交叉卓越创新中心共同合作完成。近日,该研究论文在线发表于《科学》杂志上。

  哺乳动物胚胎在输卵管中经一系列卵裂和分化形成囊胚。随后,囊胚迁移至子宫进行着床。着床前后,胚胎中部分细胞开始移动、重排和分化,启动原肠运动,形成内、中、外3个胚层,为胚胎体轴建立和器官发育奠定基础。早期胚胎发育和原肠运动发生异常,往往导致妊娠失败和出生后器官缺陷等重大疾病。但是受限于伦理和研究技术等,灵长类动物胚胎原肠运动的研究非常有限。

  此次研究中,科学家团队借助之前建立的非人灵长类动物胚胎体外培养系统,将食蟹猴囊胚体外培养至原肠运动出现,并进一步使之发育至受精后20天。研究从形态学、标记分子染色和单细胞转录组等角度提供了充分证据,证明体外发育的食蟹猴胚胎高度重现体内胚胎发育包括原肠运动在内的多个重要事件;第一次提供了灵长类动物早期胚胎发育过程中羊膜细胞的基因表达特征,并重新定义了多种灵长类动物早期胚胎细胞类型。

  该研究以与人遗传与进化较为接近的食蟹猴作为模式动物,避免了人类胚胎培养14天的伦理限制,首次证明灵长类动物胚胎可以在没有母体支撑的情况下体外发育至原肠运动,并重现了灵长类动物早期胚胎发育的几个关键事件。

  科学家指出,该研究对探索灵长类动物早期胚胎发育和原肠运动开辟了崭新研究平台,为人类早期胚胎发育异常等重大疾病的临床药物研发和再生医学的发展提供了潜在工具,为人类深入认识胚胎发育机制和体外孕育生命(非人)探索提供了重要数据。

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