“迷你胎盘”可以为早期怀孕提供一个模型
研究人员说,新的“迷你胎盘”——胎盘早期阶段的细胞模型——可以为早期怀孕提供一个窗口,并帮助转变我们对生殖障碍的理解。这项新研究的细节发表在今天的杂志上自然。
许多妊娠失败的原因是胚胎没有正确地植入子宫内膜,也没有形成与母亲的胎盘连接。然而,由于研究人类早期发育的复杂性,人们对正常情况和可能出错的情况知之甚少。动物与人类差别太大,无法提供胎盘发育和植入的良好模型。
“胎盘这对于在母亲内部生长,这是一家在剑桥大学的病理学和生理学,发展和神经科学部门的第一位作者中,玛格科塔科克博士说是绝对必不可少的。“当它没有起作用妥善,它可能导致普利克斯普雷坦斯预售的严重问题,对母亲和孩子的立即和终身后果。但我们对这个重要器官的了解是非常有限的,因为缺乏良好的实验模型。“
30多年前,在病理学部门,阿什利·莫菲特和查理·洛克教授就开始研究人类胎盘细胞的生长,当时他们正在研究怀孕最初几周的细胞活动。在他们的首席技术员露西·加德纳的帮助下,他们找到了分离胎盘滋养细胞并确定其特征的方法。这些技术,结合有机培养系统,使早期胎盘或“迷你胎盘”的微型功能模型的一代。
在过去几年中,一项新的研究领域已经绽放,使用这些有机体 - 通常被称为“迷你器官” - 使能力有能力进入人类生物学和疾病。在剑桥大学,科学家们的世界领导者之一,科学家正在使用有机体培养,从“迷你大脑”到“迷你肺部”中的一切。
在一项由维康大学和滋养层研究中心资助的研究中,剑桥大学的研究小组能够利用从胎盘组织中提取的绒毛状微小叶状结构的细胞来培育类器官。这些滋养层类器官能够长期存活,基因稳定,并组织成绒毛状结构,分泌重要的蛋白质和激素,影响母亲在怀孕期间的新陈代谢。进一步的分析显示,这些类器官与正常的早期妊娠胎盘非常相似。事实上,这些类器官与早期胎盘的模型非常接近,因此它们能够在非处方妊娠测试中记录出阳性反应。
滋养层研究中心(Centre for Trophoblast Research)去年庆祝了其成立十周年,该中心的共同作者、主任格雷厄姆·伯顿(Graham Burton)教授说:“这些‘迷你胎盘’建立在几十年的研究基础上,我们相信它们将改变这一领域的工作。”它们将在帮助我们调查发生在怀孕最初阶段、但对母亲及其后代的终身健康有深远影响的事件方面发挥重要作用。胎盘为胎儿的生长提供所有必需的氧气和营养,如果不能正常发育,不幸的是,怀孕会以出生体重不足的婴儿甚至死胎而告终。”
此外,周围的瀑样可能揭示其他神秘胎盘之间的关系,子宫和胎儿:为什么,例如,胎盘能预防一些感染胎儿从母亲的血液而其他人,如Zika病毒,能够通过这个障碍?所述类器官也可用于筛选将要用于的药物的安全性怀孕早期,了解染色体异常如何影响正常发育,甚至可能为失败的怀孕提供干细胞治疗。
去年,剑桥滋养层研究中心支持的同一团队报告称,他们培育出了子宫内膜的微型功能模型。
阿什利·莫菲特教授补充说:“现在我们已经开发了界面两侧的类器官模型——母体组织和胎盘组织——我们可以开始观察这两个界面是如何相互交流的。”
莫菲特教授还参与指导了一项最新研究,发表在自然他们使用基因组学和生物信息学方法在子宫和胎盘交界处绘制了超过70,000个单细胞。这项研究揭示了细胞互相交流以改变免疫反应,并使怀孕显示了子宫和胎盘中新的和意想不到的细胞状态,并显示了每个细胞中哪些基因被开启。
进一步探索
Roser Vento-Tormo等人。人类早期母胎界面的单细胞重建,自然(2018)。DOI: 10.1038 / s41586 - 018 - 0698 - 6
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