科学家利用人类干细胞构建胚胎样结构
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完全由人类干细胞产生的结构，与人类胚胎的形态非常相似。图片来源：Sozen、Jorgensen 和 Zernicka-Goetz
对人类胚胎的研究对于了解人类发育的最早阶段至关重要。目前，这项研究是针对接受体外受精的个体自愿捐赠的剩余胚胎进行的。然而，这项研究受限于胚胎的可用性和严格的国际道德时间限制，即允许胚胎在实验室中发育多长时间（最多 14 天）。
现在，加州理工学院的研究人员已经用人类干细胞创造了类似胚胎的结构。与由精子和卵子结合形成的天然胚胎相比，这些结构是通过结合所谓的多能干细胞形成的，这些干细胞具有发育成特殊类型细胞的能力。尽管这些类似胚胎的结构与真正的胚胎有一些关键的区别，但在不需要捐赠胚胎的情况下，制造它们的技术对于回答有关人类发育的开放性问题至关重要。
荧光显微镜的前景极大地改变荧光蛋白在20世纪50年代的发现。 其出发点是水母水母绿色荧光蛋白（GFP）通过检测Osamo下村 。 数百GFP的突变体后，荧光蛋白的范围达到从蓝色到红色的光谱。 更多的荧光蛋白来自其它物种的像珊瑚虫未来的出现偏移发射波长连到远红外区。
玛格达莱娜·泽尼卡-格茨。图片来源：Zernicka-Goetz 实验室
该研究是在加州理工学院生物学和生物工程布伦教授 Magdalena Zernicka-Goetz 的实验室进行的，并在2021 年 9 月 21 日发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中进行了描述。
这些结构是由一种多能干细胞制成的，这种干细胞会产生不同类型的细胞，然后这些细胞会自组装成一个结构，其形态明显类似于胚胎，具有不同的胚胎和胚胎外组织。多能干细胞最初是由其他研究人员从真正的人类胚胎中分离出来的，此后一直保存在实验室环境中。值得注意的是，在适当的环境条件下，细胞仍然可以“记住”如何组装成胚胎。
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“组装胚胎基本结构的能力似乎是这些最早的胚胎细胞的内在特性，它们根本无法‘忘记’，”Zernicka-Goetz 说。“然而，要么他们的记忆不是绝对精确的，要么我们还没有帮助细胞恢复记忆的最佳方法。在我们获得人类干细胞以达到其等效的小鼠干细胞对应物可能达到的发育准确性之前，我们还有进一步的工作要做。”
从干细胞产生胚胎样结构的能力意味着不需要额外的捐赠胚胎；此外，可以大量创建这些结构。因此，该模型系统可能会导致对不受人类胚胎有限可用性限制的早期胚胎发育的理解取得突破。例如，有可能扰乱特定基因并研究由此产生的对发育过程的影响。此外，该系统可用于了解不同的细胞成分如何在非常早期的阶段协调它们的发育，以及这种细胞串扰对后期发育阶段的影响。