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胚胎發(fā)育研究是發(fā)育生物學(xué)中一個(gè)重要研究分支，而細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)是胚胎發(fā)育的重要實(shí)驗(yàn)手段之一。Ausbian進(jìn)口特級(jí)胎牛血清，是細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的好幫手，內(nèi)毒素含量低，全程冷鏈運(yùn)輸。

發(fā)育中的哺乳動(dòng)物胚胎，協(xié)調(diào)了一系列復(fù)雜而精確協(xié)調(diào)的形態(tài)發(fā)生過(guò)程，從而形成了一個(gè)發(fā)育的生物體。

早期胚胎發(fā)育包括一系列的卵裂分裂和最初的細(xì)胞命運(yùn)決定，這些決定促進(jìn)了從全能受精卵到囊胚的發(fā)育，包括胚胎的基礎(chǔ)組織:外胚層和兩個(gè)胚外細(xì)胞系，下胚層(小鼠的原始內(nèi)胚層)和滋養(yǎng)細(xì)胞外胚層發(fā)育為所有的胎兒組織，下胚層發(fā)育為卵黃囊，滋養(yǎng)層發(fā)育為胎盤(pán)。外胚層細(xì)胞、下胚層細(xì)胞和滋養(yǎng)層細(xì)胞已經(jīng)成功地在體外再生為不同類(lèi)型的干細(xì)胞，如胚胎干細(xì)胞(ESCs)、滋養(yǎng)層干細(xì)胞(TSCs)和胚胎外內(nèi)胚層(XEN)干細(xì)胞。通過(guò)隨機(jī)或引導(dǎo)分化，大量先前的研究已經(jīng)證明這些干細(xì)胞可以產(chǎn)生類(lèi)似于其體內(nèi)對(duì)應(yīng)體的衍生物。例如，ESCs可以分化為所有三種生殖層和原始生殖細(xì)胞，XEN細(xì)胞可以分化為內(nèi)臟內(nèi)胚層和頂葉內(nèi)胚層，TSCs可以分化為胞外滋養(yǎng)細(xì)胞和合胞滋養(yǎng)細(xì)胞。

雖然小鼠ESCs主要是受譜系限制的，但它們可以在特定條件下分化為胚胎外細(xì)胞類(lèi)型。例如，已經(jīng)觀察到從ESCs到XENs的自發(fā)轉(zhuǎn)換。這一證據(jù)支持了早期外胚干細(xì)胞具有胚胎外譜系可塑性的觀點(diǎn)。與這一概念相一致，小鼠擴(kuò)展多能干細(xì)胞或擴(kuò)展?jié)撃芨杉?xì)胞(EPSCs)具有與早期小鼠外胚層相似的轉(zhuǎn)錄譜，已顯示出雙向發(fā)育能力。這些小鼠EPSCs在體外和體內(nèi)都有助于胚胎和胚胎外譜系。同樣，將人類(lèi)EPSCs (hEPSCs)注射到早期小鼠胚胎中，可以促進(jìn)胚胎和胚胎外組織的形成。

各種胚胎和胚胎外干細(xì)胞的衍生促進(jìn)了通過(guò)自組織或組裝方法產(chǎn)生早期胚胎模型。值得注意的是，綜合干細(xì)胞衍生的胚胎模型，包括胚胎和胚胎外組織，已經(jīng)證明了在模擬小鼠原腸胚形成和早期器官發(fā)生方面的巨大潛力。傳統(tǒng)的人類(lèi)多能干細(xì)胞(PSCs)，包括人類(lèi)胚胎干細(xì)胞(hESCs)和人類(lèi)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(hiPSCs)，具有引物多能性，但胚胎外譜系的潛力有限盡管已經(jīng)建立了基于PSCs的人類(lèi)原腸胚形成的非整合模型，但這些模型缺乏胚胎外組織，阻礙了對(duì)原腸胚周?chē)P(guān)鍵形態(tài)發(fā)生事件的研究，包括雙層盤(pán)、原始條紋、三層盤(pán)、卵黃囊等的形成。此外，盡管人類(lèi)囊胚(blastoids)的綜合模型最近得到了發(fā)展，但它們?cè)谥踩牒蟮陌l(fā)育能力有限。因此，一個(gè)概括人類(lèi)原腸胚周?chē)l(fā)育關(guān)鍵過(guò)程的綜合模型尚未建立。

在這項(xiàng)研究中，利用hEPSCs的雙向發(fā)育潛能，研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)強(qiáng)大而有效的方案，促進(jìn)hEPSCs的分化和自組織，成為人類(lèi)原腸胚周?chē)l(fā)育的先進(jìn)集成模型。該模型概括了從植入后立即到早期器官發(fā)生的關(guān)鍵發(fā)育過(guò)程。原腸系膜周?chē)男纬山?jīng)歷了幾個(gè)不同的階段，最初分離成上皮細(xì)胞樣和次母細(xì)胞樣腔室，隨后形成羊膜樣和原代卵黃囊樣腔室，產(chǎn)生原始的條紋狀和三股盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，并開(kāi)始早期器官發(fā)生。該模型的強(qiáng)大之處在于它能夠在最小的外部干預(yù)下利用hEPSCs顯著的自組織能力。