人类**个人造小鼠胚胎诞生

剑桥大学的科学家在2017年 3 月 2 日将他们的研究成果发表在《Science》上。他们**在体外合成了人造小鼠胚胎。他们利用小鼠的胚胎干细胞、滋养层细胞以及细胞基质，在培养基中成功地诱导了类小鼠胚胎结构的形成。

图为干细胞诱导的 96h 小鼠胚胎（左）， 48h 小鼠胚胎的胚泡阶段（右）；红色部分是胚胎，蓝色部分为胚外。

哺乳动物的卵细胞受精后多次分裂，形成胚泡。在囊胚期时产生稳定的胚胎干细胞系。早期胚胎囊胚的组成包括胚胎干细胞（ESC）、滋养层细胞（TSC）和原始内胚层细胞（XEN）。胚胎干细胞可以分化为三胚层细胞，胚外滋养层细胞将形成胎盘，原始内胚层细胞发育为卵黄囊。以往的研究利用干细胞培养类胚胎结构只取得了有限的成功。哺乳动物胚胎发育需要胚胎和胚外组织之间错综复杂的相互作用，以协调发育过程中形态的变化。

成功诱导干细胞合成为小鼠胚胎

剑桥大学的研究人员描述了他们如何结合转基因小鼠胚胎干细胞和滋养层细胞，以细胞基质为三维支架，产生了非常类似于天然胚胎的类胚胎结构。通过使用转基因干细胞和特异性抑制剂，研究人员诱导胚胎干细胞和滋养层细胞发育为类胚胎（ETS 胚胎）。ETS 胚胎的发育依赖于 Nodal 信号的交联（crosstalk），诱导中胚层和原始生殖细胞标记基因的表达以响应 Wnt和BMP信号。

生理学教授 Magdalena Zernicka-Goetz 表示，无论是胚胎细胞还是胚外细胞，在构成组织时他们之间都存在细胞通讯，使细胞在合适的时间、合适的场所发育为正确的解剖学结构。她发现这两种干细胞之间的存在着很大程度的通信：细胞告诉对方，他们在胚胎的哪个位置放置自己。研究小组表明，与正常发育的胚胎相比，人造“胚胎”的发展遵循同样的发育模式。不过，虽然这种人造胚胎酷似真实的胚胎，但它不太可能进一步发展成为一个健康的胎儿。

展望

Zernicka-Goetz 教授最近还开发出一种技术，可以在体外实现胚泡着床，使研究人员能够分析人类胚胎发育到受精后 13 天的**次关键发育阶段。她认为，这一最新发展能够帮助他们克服对人类胚胎研究的主要障碍之一：胚胎短缺。目前，胚胎的来源主要是捐赠卵子通过试管受精所得。利用类似的小鼠干细胞技术，在人类胚胎以及胚外干细胞中可以模仿很多受精 14 天以前的发育事件。她说，“我们非常乐观地认为，这将允许我们不必在实际胚胎中就能够研究人类这一关键阶段的重要发育事件。了解发育过程通常使我们能够明白为什么它会如此频繁出错。”养细胞，就选Ausbian胎牛血清！

原文链接：Assembly of embryonic and extra-embryonic stem cells to mimic embryogenesis in vitro

摘要：Mammalian embryogenesis requires intricate interactions between embryonic and extra-embryonic tissues to orchestrate and coordinate morphogenesis with changes in developmental potential. Here, we combine mouse embryonic stem cells (ESCs) and extra-embryonic trophoblast stem cells (TSCs) in a 3D-scaffold to generate structures whose morphogenesis is remarkably similar to natural embryos. By using genetically-modified stem cells and specific inhibitors, we show embryogenesis of ESC- and TSC-derived embryos, ETS-embryos, depends on crosstalk involving Nodal signaling. When ETS-embryos develop, they spontaneously initiate expression of mesoderm and primordial germ cell markers asymmetrically on the embryonic and extra-embryonic border, in response to Wnt and BMP signaling. Our study demonstrates the ability of distinct stem cell types to self-assemble in vitro to generate embryos whose morphogenesis, architecture, and constituent cell-types resemble natural embryos.