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澳门沙龙网址:滴答!科学家在人类体内发现调节脊椎发育的“细胞时钟”

太阳城集团游戏 www.79cp4.com 字号+作者:qsd 来源:前瞻网 2020-01-13 17:55 收藏成功收藏本文

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  20多年前,发育生物学家奥利维尔·波尔奎(Olivier Pourquie)的实验室在鸡胚胎中发现了一种细胞时钟,在这种时钟中,每一个“滴答”都会刺激一种叫做体细胞体的结构的形成,最终形成脊椎。

  这种“分节钟”在许多生物体中都有发现,包括小鼠。但迄今为止,还没有人能够证实分节钟是否存在于人类体内。

  1月8日,Pourquie领导的两个独立团队在《自然》杂志上报道,经过几十年的努力,他们创造了第一个分节钟的实验室皿状模型,该模型使用来自成人组织的干细胞。

  这些成果不仅提供了第一个证据,证明分节钟在人类体内滴答作响,而且也为科学界提供了第一个体外系统,使研究非常早期的人类脊柱发育成为可能。

  “我们对人体体细胞的发育几乎一无所知,它们形成于受精后的第三到第四周,在大多数人知道自己怀孕之前,”哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所(Blavatnik Institute)的遗传学教授、哈佛干细胞研究所(Harvard Stem Cell Institute)的主要教员波尔奎(Pourquie)说。

  “我们的系统对于研究分节钟的基础规则非常强大。”

  “我们的创新实验系统现在允许我们将老鼠和人类的发展并排比较,”波尔奎实验室的研究生、哈佛医学院领导的这项研究的共同第一作者玛格丽特迪亚兹-库阿德罗斯(Margarete Diaz-Cuadros)说。“我很高兴能解开人类发展的独特之处。”

  这两个模型都为理解脊柱的发育状况打开了新的大门,比如先天性脊柱侧凸,以及与胚胎同一区域的组织有关的疾病,这些组织被称为近轴中胚层,包括全身的骨骼肌和棕色脂肪,以及躯干和背部的骨骼、皮肤和血管内壁。

  Pourquie希望研究人员能够使用新的干细胞模型来生成分化组织,用于研究和临床应用。这样的工作将为设计新的治疗方法提供基础。

  “我们可以生产出90%效率的近轴中胚层组织,”Pourquie说,“这是一个非常好的开始。”

  他的团队从胚胎老鼠细胞中创造了一个类似的模型。

  哈佛医学院的研究人员惊奇地发现,在小鼠和人类细胞培养皿中,细胞分节钟都开始滴滴作响,而且细胞并不需要首先排列在与人体更相似的3D支架上。

  “它在二维模型中工作的效果非常惊人。”Pourquie说。

  研究小组发现,在人类细胞中,每5小时分节一次,在老鼠细胞中,每2.5小时分节一次。研究人员说,这种频率上的差异与小鼠和人类在妊娠时间上的差异是一致的。

  Pourquie实验室的下一个项目是研究什么控制着生物钟的可变速度,更雄心勃勃的目标是什么控制着不同物种胚胎发育的长度。

  “有很多非常有趣的问题需要解决,”他说。

  原文出处:

  https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200108131636.htm,Cellular clock regulating human spine development,作者:Stephanie Dutchen

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