分子3d地图开启了研究人类生殖的新途径

分子3d地图开启了研究人类生殖的新途径
胚胎盘——它将产生胎儿,以及正在形成的羊膜囊是粉红色的。早期的胎盘,作为胚胎和母亲之间的中介,是黄色的。子宫呈青色。资料来源:剑桥大学

科学家们已经确定了控制灵长类动物胚胎中身体模式出现的生化信号。这将指导人们了解人类的出生缺陷和妊娠损失。

该研究还为实验室中胎儿组织的生成提供了重要的参考——这种组织供不应求,但药物筛选和干细胞再生治疗研究需要这种组织比如在帕金森症等疾病中

胚胎由一团细胞发育成高度组织化的结构。然而,直到现在,协调这种转变的信号仍然隐藏在子宫内,无法观察到。

通过对基因活动的三维测量,研究人员绘制出了妊娠第二周的分子图谱,这是以前从未见过的。他们的研究成果今天发表在杂志上自然

剑桥大学生理、发育和神经科学系的Thorsten Boroviak博士是这项研究的资深作者,他说:“这项工作将为未来早期胚胎发育和疾病的胚胎起源研究提供明确的实验室参考。”

妊娠第二周是胚胎发育过程中最神秘而又关键的阶段之一。在此期间开发失败是早期的主要原因之一

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最新阶段已经植入并建立了身体轴。黄色部分的SOX2基因活性表示未来的头部区域。资料来源:剑桥大学

在之前的研究中,Boroviak指出狨猴的第一周发育与人类非常相似。但用现有的方法,他无法探索第二周的发展,之后进入子宫。

一种新的激光辅助技术使研究小组能够追踪到驱动身体轴形成的最早信号——当胚胎的对称结构开始改变的时候。一端致力于发展为头部,另一端成为“尾巴”。

研究小组发现,不对称信号来自胚胎本身,也来自胚胎发育过程中支持胚胎的瞬时结构——羊膜、卵黄囊和胎盘前体。

Boroviak说:“我们的虚拟重建以令人难以置信的细节展示了胚胎植入后几天内发育中的胚胎及其支持组织。”

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图片显示SOX2的基因活性,SOX2是头形成的最早指标之一。资料来源:剑桥大学

蓝图开启了新的学习方式和发展。在未来,该团队计划使用他们的新技术来研究使用工程胚胎模型的妊娠并发症和出生缺陷的起源。了解更多关于将帮助科学家了解它是如何出错的,并采取措施解决问题。

胚胎植入前,即胚胎植入母体子宫之前,已经在实验室中对人类胚胎进行了广泛的研究。在第7天,胚胎植入子宫存活和发育。以前人们对人类胚胎植入后的发育知之甚少,因为它变得难以研究。

Boroviak的研究小组在他们的研究中使用了一种小的新大陆猴狨猴的植入胚胎,因为它们非常相似在这个发展的早期阶段。


进一步探索

研究发现人类胚胎“从头到尾”轴发育的触发因素

更多信息:早期灵长类动物子宫内原肠胚形成的空间特征自然(2022)。DOI: 10.1038 / s41586 - 022 - 04953 - 1
期刊信息: 自然

所提供的剑桥大学
引用:分子3d地图开启了研究人类生殖的新途径(2022,6月16日),检索自2022年7月11日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-06-molecular-3d-maps-ways-human-reproduction.html
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