来自Hubrecht研究所(KNAW)和剑桥大学(英国)的科学家已经设法从小鼠胚胎干细胞中产生复杂的类胚胎结构。这些被称为类胃胶体的结构现在可以首次生长出卵节，这些卵节后来发展成胚胎的椎骨和肌肉。这是科学家第一次设法产生代表胚胎发育此阶段的高级胚胎样结构，该结构发生在子宫植入后。该模型系统允许在培养皿中研究这些胚胎发育的后期阶段。他们的研究结果于2月19日发表在《自然》杂志上。

在胚胎发生过程中，受精卵发育成完整的生物。但是，关于指导哺乳动物胚胎发育的过程，仍然尚不清楚。例如，哺乳动物如何调节组成其脊柱的椎骨数量，或者心脏应该在身体的哪一侧发育?在这些过程中，时不时地会出问题。这是怎么发生的?我们可以防止这种情况发生吗?哪些化合物对胚胎发育有益，哪些化合物不好?解决此类问题的研究通常需要使用小鼠胚胎。但是，这些胚胎在子宫内发育，很难大量获得它们。

 

 

在2014，这些科学家首次从小鼠干细胞中生长出了类似类胚体的胚状结构。现在，他们进一步改善了培养条件，以增加类胚体和胚之间的相似性，从而导致类胚体生长在豆节中。体节是排列在胚胎背面的小组织“块”，稍后将形成椎骨和骨骼肌。因此，与以前的模型相比，当前的类胃生物更复杂，并且在小鼠胚胎方面更像老鼠。Husbrecht研究所的Susanne van den Brink：“这是我们第一次设法产生如此复杂的类胚胎结构，以概括通常在植入子宫后发生的胚胎发育阶段。”Hubrecht研究所的Vincent van Batenburg补充说：“

 

 

科学家通过研究这些结构中存在哪些细胞类型和组织，对类胚体和胚胎之间进行了详细的比较。此外，他们研究了在类胚体和胚胎中这些细胞类型和组织沿头对尾体轴的位置。当活性基因的组合决定细胞类型时，他们可以通过测量在胚胎和类胚体中哪个位置哪个基因具有活性来研究这些细胞类型。

 

 

为此，科学家使用了最先进的技术，例如单细胞测序和tomo测序。单细胞测序可用于测量每个单个细胞中的活性基因的总集合，但是它不提供有关这些细胞位置的信息。相反，层析法是将胚胎或类胚体切成薄片的方法，在这种情况下是从头到尾切成薄片，然后在每个这些部分中测量基因的活性。

 

 

单细胞测序和断层测序的结合使科学家能够准确地测量出类固醇中存在的细胞类型，以及这些细胞类型在类固醇和胚胎的头尾轴上的位置。Husbrecht研究所的Susanne van den Brink：“我们发现类胚体与胚胎非常相似，这使它们成为研究胚胎发育的非常合适的模型系统。”安娜·阿莱曼尼(Anna Alemany)：“然而，胚胎与类胃泌素之间的一个重要区别是，类胚胶没有大脑或胎盘。因此，这些结构不可行。”