德国培育出与人类胚胎心脏相似的“微型心脏” 直径0.5毫米

德国培育出与人类胚胎心脏相似的“微型心脏”直径0.5毫米据新华社报道，德国研究人员用干细胞培育出与人类早期胚胎心脏相似的“微型心脏”，可帮助深入理解心脏发育过程，寻找治疗心脏疾病的新方法。德国慕尼黑理工大学日前发布新闻公报说，该校团队培育的这种“微型心脏”直径仅0.5毫米，在电刺激下能像人类心脏腔室一样收缩。它是第一种同时包含心肌细胞和心外膜细胞的类器官，研究人员称其为“心外膜类器官”并进行了多项分析，相关论文分别发表于英国《自然·通讯》和《自然·生物技术》杂志上。据介绍，类器官是由干细胞通过分化和自组织形成的三维细胞结构，具有人体相应器官的部分特定功能和构造，对发育生物学研究、疾病建模、药物筛选等有重要价值。位于心脏外层的心外膜细胞在发育过程中起着决定性作用，它们能转化成多种类型的心脏细胞，对心脏腔室的形成也很重要。人类受精卵发育三个星期后，心脏开始形成，人们对这一阶段心脏发育的了解还很少。研究团队使用具有较强分化能力的人类多能干细胞，用离心机使约3.5万个细胞聚集成球，然后用调控胚胎发育的信号分子维甲酸刺激干细胞。通过控制维甲酸的剂量和添加时间，成功使细胞球发育出类似早期心脏的结构。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353333.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353333.htm

不用精子卵子子宫 科学家“无中生有”培育出胚胎

不用精子卵子子宫科学家“无中生有”培育出胚胎没有子宫，胚胎可以生长发育吗？也不是不行。魏茨曼科学研究所的JacobH.Hanna教授和他的研究团队做了一个“机器子宫”，成功地让小鼠胚胎在里面发育了6天，经历了原肠胚前期到器官发生晚期的关键阶段。这项研究成果于2021年3月发表在顶级期刊《自然》上。那如果没有精子和卵子，可以有胚胎吗？也不是不行。还是JacobH.Hanna教授和他的研究团队，他们直接用小鼠的原始态胚胎干细胞（ESCs）构建了胚胎模型，将其在体外的“机器子宫”中培养8天，可以观察到胚胎完成了原肠胚的形成以及大脑、神经管、心脏等重要器官的特异性祖细胞分化，与自然生长发育的胚胎在形态和基因表达上都极其相似。这项令人瞩目的研究成果同样发表在顶级期刊《细胞》上。说一句科学家们有“无中生有”的超能力，应该不夸张吧？实验的最开始，研究人员就没有打自然胚胎细胞的主意。原始态胚胎干细胞（ESC）可以诱导分化为滋养层干细胞（TSC）和原始内胚层细胞（PrE），所以从理论上讲，原始态胚胎干细胞可以成为胚胎和胚外组织的全部来源。只要方法得当，或许可以只需要将原始态胚胎干细胞进行体外培养，就可以合成一个完整胚胎。JacobH.Hanna教授“无中生有”的壮举就到此为止了。当然，他对之后的研究发展信心满满。培养第8天与自然胚胎第8.5天对比由于胚胎的体外培养装置是透明的，他们或许可以轻松观察到这些胚胎细胞是如何准确找到自己的位置、把自己组装成完整器官的。而合成胚胎或许在将来可以成为移植器官的可靠来源，成为真正的“全自动3D生物打印机”。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301511.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301511.htm

人类胚胎模型可以帮助更道德地打开早期发育的"黑匣子"

人类胚胎模型可以帮助更道德地打开早期发育的"黑匣子"受精后8到10天，卵子通过输卵管，钻入子宫壁，标志着怀孕的开始（医学上）。植入后，胚胎继续生长发育。此时，主要器官和身体系统正在形成，发育中的胚胎很容易出现先天缺陷。出于伦理和技术原因，研究胚胎以深入了解其复杂的发育过程是非常困难的。不过，以色列魏兹曼科学研究院的研究人员可能已经找到了一种方法。这项研究的通讯作者雅各布-汉纳（JacobHanna）说："戏剧性的时刻在第一个月；怀孕的其余八个月主要是大量的生长。但第一个月在很大程度上仍是一个黑箱。我们的干细胞衍生人类胚胎模型为窥探这个黑箱提供了一种合乎道德且容易获得的方法。它密切模仿了真实人类胚胎的发育过程，尤其是其精致细腻的结构的出现。"研究人员借鉴了之前仅用干细胞制作合成小鼠胚胎模型的经验。与之前的研究一样，他们从多能干细胞开始，这种干细胞有能力分化成许多细胞类型，但不是所有。但研究人员对多能干细胞进行了重新编程，使其恢复到更早的状态，即所谓的天真状态，使其能够分化成任何类型的细胞。他们将幼稚多能干细胞分为三组。准备发育成胚胎的细胞保持原样。另外两组中的细胞只用化学物质处理--即基因未修改--开启某些基因，目的是使它们分化成维持胚胎所需的三种组织类型之一。混合后不久，细胞就聚集在一起，其中约1%的细胞自我组织成完整的胚胎状结构。汉娜说："根据定义，胚胎是自我驱动的；我们不需要告诉它该做什么--我们只需释放其内部编码的潜能。一开始就混合正确类型的细胞至关重要，而这些细胞只能来自没有发育限制的天真干细胞。一旦做到这一点，胚胎样模型本身就会说，'开始！'"。胚胎样结构在子宫外正常发育了8天，达到了相当于人类胚胎发育第14天的发育阶段，也就是自然胚胎获得结构、开始发育身体器官的阶段。研究人员发现，他们的胚胎模型在结构上与旧教科书中的天然人类胚胎相似。他们甚至还观察到了制造人绒毛膜促性腺激素（hCG）的细胞，这种激素用于妊娠测试，而且非常活跃。将这些细胞的分泌物用于家庭妊娠测试，结果呈阳性。"许多妊娠失败都发生在最初几周，往往是在妇女知道自己怀孕之前。这也是许多出生缺陷的起因，尽管它们往往在很晚的时候才被发现。我们的模型可以用来揭示确保这一早期阶段正常发育的生化和机械信号，以及这种发育可能出错的方式。他们的研究已经为未来的研究开辟了一个新方向。研究人员发现，如果胚胎在第三天（相当于自然胚胎发育的第10天）没有被胎盘形成细胞正确包裹，其内部结构就无法正常发育。"胚胎不是一成不变的，"汉娜说。"它必须在正确的组织中拥有正确的细胞，而且必须能够不断进步--这是关于存在和成为。我们的完整胚胎模型将帮助研究人员解决决定胚胎正常生长的最基本问题。"研究人员说，他们的胚胎模型可以揭示出生缺陷和不孕症类型的原因，还能带来培育移植组织和器官的新技术。它还可以提供一种不需要活胚胎的实验方法，例如确定药物对发育的影响。这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382241.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382241.htm

日本在太空培育出老鼠胚胎 人类未来有望在太空繁殖

日本在太空培育出老鼠胚胎人类未来有望在太空繁殖日本科研人员成功在国际空间站培育出能正常发育的老鼠胚胎，为人类未来在太空繁衍后代带来希望。法新社上星期天（10月29日）报道，日本山梨大学先进生物科技中心教授若山照彦，以及日本宇宙航空研究开发机构（JapanAerospaceExplorationAgency）团队等研究人员，于2021年8月透过火箭将冷冻老鼠胚胎运至国际空间站。太空人使用特别设计的设备解冻了这些处于早期阶段的胚胎，并在空间站内培育了四天。研究员说：“这些在微重力环境下培育的胚胎正常发育到囊胚期（blastocyst），囊胚细胞发育成胎儿和胎盘。”据悉，在胚胎发育早期，受精卵先发育成囊胚，再由囊胚发育成外、中、内三个胚层。外胚层最终发育成机体的神经、皮肤等组织，中胚层发育成心脏、血液、肌肉和骨骼等组织，内胚层则发育成肺、肝、胰腺和肠等内脏器官。外、中、内三胚层的形成过程直接影响胎鼠能否顺利从母体诞生。这项研究已于上星期六（28日）刊登《iScience》科学杂志上。研究指出，这项实验已“清楚证明重力（对培育胚胎）没有显著影响”。科研人员在对送回地球实验室的囊胚样本进行分析后，也未发现去氧核糖核酸（DNA）和基因的状态有任何重大变化。山梨大学及日本国家研究机构理化学研究所（Riken）发联合声明说，这是“史上首个显示哺乳动物可能可以在太空繁殖的研究”，也是全球第一个完全在国际空间站微重力环境下培育哺乳动物早期胚胎的实验。声明还说，未来还须将在空间站培育的囊胚胚胎植入老鼠体内，以进一步检视老鼠能否生殖，确保囊胚是正常的。这些研究项目对未来的太空探索及殖民任务或具有重要意义。2023年10月30日3:56PM

研究人员展示了可按需生长造血干细胞的人工胚胎心脏系统

研究人员展示了可按需生长造血干细胞的人工胚胎心脏系统造血干细胞捐赠是一项重要的医疗程序，但它却受到持续短缺的影响。新南威尔士大学(UNSW)的研究人员现在展示了一种模仿胚胎心脏的微流控设备是如何产生造血干细胞前体的，而这可以让造血干细胞按需生产。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1316115.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1316115.htm

中国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏

中国科学家首次在猪体内培育出人源中期肾脏中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学介绍，供体器官严重缺乏限制了器官移植在临床上广泛应用，基于干细胞的器官异种动物体内培育可能是未来解决这一问题的理想途径。“通过该途径获得的人源化器官不仅将具有更全面的细胞类型和更完善的器官结构与功能，而且由于供体细胞来源于患者自体，将有效避免异种器官或同种异体器官移植中存在的免疫排斥等问题。”赖良学说。此前，实现人源化器官异种体内培育存在诸多技术障碍，导致从猪体内培育人体器官的设想一直没有成功。本次研究利用具有高分化潜能、强竞争及抗凋亡能力的新型人诱导多能干细胞，结合优化的胚胎补偿技术体系，在肾脏缺陷猪模型体内实现了人源化中肾的异种体内培育。在研究中，上述源于人的细胞被注射到猪胚胎中，再将其移植入代孕猪。其中使用的猪模型经过基因改造，缺乏肾脏发育所需基因，从而为移植的人细胞留出空位。该研究严格遵守相关伦理规定以及国际惯例，在3至4周猪胎龄内终止了代孕猪的妊娠。共获得2只胎龄25天、3只胎龄28天的中肾嵌合猪胚胎。中肾指其体内的肾脏已经发育为中期肾脏，即肾脏发育的第二阶段。针对肾脏发育关键功能性基因的免疫荧光染色结果证明，人源供体细胞已分化成为表达这些基因的功能性细胞，说明伴随着胚胎发育，猪胎儿体内的人源供体细胞将能够支持人源化肾脏生成。研究人员表示，这项成果首次证明了基于干细胞及胚胎补偿技术在异种大动物体内培育人源化功能性实质器官的可行性，为利用器官缺陷大动物模型进行器官异种体内培育迈出了关键的第一步，对解决供体器官严重短缺难题具有重要意义。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382569.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382569.htm