胚胎模型為理解發(fā)育過(guò)程和推動(dòng)醫學(xué)進(jìn)步提供了機會(huì ),但其依賴(lài)復雜的程序,且在效率和發(fā)育的準確性方面存在局限性。
2025 年 8 月 7 日,廣州醫科大學(xué)附屬第一醫院/廣州國家實(shí)驗室 José Silva/李歡歡團隊與廣州國家實(shí)驗室景乃禾團隊合作(李歡歡、關(guān)煒、黃嘉慧、沈朋雷為共同第一作者),在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表題為:A Complete Model of Mouse Embryogenesis Through Organogenesis Enabled by Chemically Induced Embryo Founder Cells 的研究論文。
該研究使用化學(xué)小分子將小鼠胚胎干細胞誘導轉化為新型的類(lèi)全能干細胞--"胚胎始源細胞" (embryonic founder cell,EFC),該細胞能夠獨立啟動(dòng)并有序完成胚胎發(fā)育,首次實(shí)現了從 8-16 細胞到譜系特化、原腸運動(dòng),至早期器官發(fā)生的體外胚胎重構的全過(guò)程。這一創(chuàng )新模型不僅模擬了小鼠胚胎早期多胚層協(xié)同發(fā)育的復雜過(guò)程,更突破了轉基因依賴(lài)和多系混合的限制,為器官發(fā)生發(fā)育、疾病機制及再生醫學(xué)的研究提供了新的方案和革命性工具。
在這項最新研究中,研究團隊采用僅使用化學(xué)小分子(CHIR-99021、E-616452、Lif、AM580)的方法,將小鼠胚胎干細胞誘導為 8-16 細胞期的"胚胎始源細胞" (embryonic founder cell,EFC),進(jìn)而能夠生成完整的胚胎模型。
這些 EFC 細胞在體內和體外均能確定所有囊胚的譜系,包括胚胎譜系和額外胚層譜系。僅由 EFC 細胞構建的胚胎模型能夠真實(shí)地再現從器官形成開(kāi)始的發(fā)育過(guò)程。在原腸胚形成過(guò)程中,它通過(guò)上皮細胞向間充質(zhì)細胞的轉化形成原條,生成內-中-外三個(gè)胚層,并發(fā)育出外胚層胎盤(pán)錐。該模型接著(zhù)形成 6-14 對體節、前腦/中腦/后腦、彎曲的心管、眼泡、尿囊、尾芽、遷移的原始生殖細胞等早期器官雛形以及結構清晰的腸道。
該研究的亮點(diǎn):
小分子將胚胎干細胞轉化為誘導的 8-16 細胞樣胚胎始源細胞(iEFC);
iEFC 能夠在體內和體外指定所有囊胚的譜系;
iEFC 生成了一種直接、快速、高效、可擴展且忠實(shí)的胚胎模型(iEFC-EM);
iEFC-EM 在體外重現了小鼠胚胎發(fā)育過(guò)程,直至器官形成階段。
總的來(lái)說(shuō),該研究利用胚胎始源細胞的系統能夠直接、快速、高效且準確地構建胚胎發(fā)育的體外模型。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00807-4
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