科學家用干細胞培育出迄今最先進羊膜囊

來源：中國科學報

研究人員成功誘導干細胞發育成充滿液體的羊膜囊。這種模型囊體直徑約2厘米，相當于一個4周胚胎周圍羊膜囊的實際大小，可用于研究早期妊娠。

羊膜是一層透明薄膜，能形成充滿液體的囊，保護發育中的胚胎。但研究人員難以在妊娠早期獲取和研究該組織。干細胞模型為研究胚胎早期發育提供了途徑，但科學家首先需要在實驗室重現子宮內的生長環境。近日發表于《細胞》的這項研究展示了迄今最先進的羊膜囊模型。

“這是一項出色的研究，其主要優勢在于規模大且可重復生產。”加拿大多倫多兒童醫院的發育與干細胞生物學家Janet Rossant評價稱。

為創建該模型，英國弗朗西斯·克里克研究所的干細胞生物學家Borzo Gharibi在第一天和第二天分別使用一種信號分子刺激胚胎干細胞，隨后將這些細胞置于培養基中。一段時間后，細胞逐漸形成微型充液囊體。經過3個月發育，囊體直徑擴展至約2厘米。“這些細胞的自組織特性令人驚嘆。”論文合著者、弗朗西斯·克里克研究所的干細胞生物學家Silvia Santos表示。

經過細致觀察，研究人員發現這些細胞模擬了一個4周齡人類羊膜囊的特征——形成雙層膜結構并充滿液體，類似卵黃囊的構造附著于羊膜囊并在兩周后消失。卵黃囊是為胚胎提供營養的結構。

該羊膜囊體積足夠大，可供研究團隊提取并分析其中的液體，后者富含蛋白質和代謝物——這些物質對胎兒健康發育至關重要，其成分也與妊娠后期人類羊水中的物質相似。

但Rossant指出，由于反映的是一個更早期階段，目前尚不明確該模型模擬羊膜后期發育的準確程度。要研究因羊膜損傷導致的嚴重并發癥，需要能模擬后期羊膜發育的模型，此類并發癥通常發生于該時期。

研究人員計劃培育更大尺寸的囊體，并研究組織間的相互作用。Rossant強調，這對于獲得相關科學發現至關重要。“羊膜的重要性體現在與胚胎的關聯中。所以一個獨立存在的羊膜囊的科學價值有限。”（李木子）