Nature:里程碑!首次揭示 全人类胚胎发育最初的奥秘

2021-12-27 03:03:49 来源:
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每一个哺乳类、鸵动物、爬行类食肉动物的更更早生殖细胞内都包含有如具有非凡意识的细胞内,被称为“发起者”(the organizer),负责引领生殖细胞内的头尾、前后。人类学家们因为应用、道德的遵守,一直无法在生命生殖细胞内中所证实“发起者”的发挥作用。那时候,《Nature》一篇都于发表文章,首次推论到生殖细胞内中所的这类细胞内。截图是从:Nature5月23日,来自于美国洛克菲勒医学院的科学学术研究们在《Nature》期刊发表了这一突破性学术研究。他们绕开生命生殖细胞内学术研究的限制,将生命小鼠内复刻至大头生殖细胞内中所。之后,他们证实,借助这些发起者的生殖细胞内发育战斗能力,可以促使大头生殖细胞内生殖细胞内发育出第二套骨骼肌。发表文章作者、洛克菲勒医学院的细胞内人类学家Ali Brivanlou普遍认为这一结果让人兴奋,因为他们发现是从于不同且紧接甚远的物种细胞内可以共享生殖细胞内发育指令。这意味着,发起者在数亿年外的趋同中所依然保守派。doi:10.1038/s41586-018-0150-y1生殖细胞内发起者关于“发起者”的学术研究特别是在很巧妙、传奇的开始。更早在上世纪20年代初,德国生殖细胞内学家Hans Spemann和学生Hilde Mangold试图学术研究脊椎食肉动物的生殖细胞内抑制过程。生殖细胞内抑制是生殖细胞内发育过程中所通过细胞内外的相互作用来决定细胞内终将、使其定向分化形同的一个根本现实生活。他们以猫科动物生殖细胞内为学术研究材料,将生殖细胞内的背唇细胞内复刻到其他猫科动物生殖细胞内的腹部。结果发现,复刻的背部细胞内亦会“抑制”或者“组织”周边地区的细胞内生殖细胞内发育形同大脑和脊椎的初始细胞内。Hans Spemann将这类生殖细胞内细胞内名为为发起者(有时候被称为Spemann organizers),它们亦会刺激受体生殖细胞内生殖细胞内发育出第二套骨骼肌。“发起者”的发现被普遍认为是生殖细胞内发育生物学领域的最重要发现之一,1935年Hans Spemann因此杰出贡献更进一步荣获诺贝尔生理学或医学奖。2生命生殖细胞内的探索此后,科学学术研究们陆续在青蛙、鸵鸟和小鼠的生殖细胞内中所发现了完全相同的发起者。让大家真正好奇的是,生命生殖细胞内中所是否发挥作用这一特殊的细胞内群?受应用战斗能力和教育界规则的限制,科学学术研究在学术研究制作团队中所推论、转换生命生殖细胞内不得多达14天(国际标准以及大英帝国法令设定的数值),但是在这期外无法推论到发起者细胞内,所以这一谜题一直仍未无误。在这项最初学术研究中所,Ali Brivanlou课题组与洛克菲勒医学院的物理学家Eric Siggia制作团队合作关系找到了一个解决方案,绕开了“14天标准”。他们捕获来自于生命生殖细胞内的小鼠内(拥有多向分化形同潜能的细胞内),并将其放在于有特定图案(只有22毫米宽的小方格)的培养皿中所培养,使其分解完全相同于生殖细胞内的构件。生命生殖细胞内小鼠内被抑制形同完全相同于生殖细胞内的构件,用于学术研究生命生殖细胞内发育最初期的秘密(截图是从:Prof. Miodrag Stojkovic/SPL)与此同时,他们还添加了一系列生长因子,促使其分解更更早生殖细胞内中所拥有的各种细胞内层。结果显示,在这一完全相同生殖细胞内的构件中所,发挥作用一丛表达有发起者遗传学特征的细胞内。Ali Brivanlou制作团队将这一丛细胞内显像生殖细胞内发育12不间断的大头生殖细胞内(约等于生殖细胞内发育14天的生命生殖细胞内)。结果发现,随着大头生殖细胞内的生长,生命发起者细胞内亦会引领周边地区的大头细胞内分化形同并分解第二套大头神经细胞内。神奇的是,这些是从于生命生殖细胞内的发起者本身的终将是生殖细胞内发育形同非神经类组织,但是在被复刻入大头生殖细胞内之后,它们亦会直接改变周边地区大头细胞内的终将,使其生殖细胞内发育形同第二套骨骼肌。科学学术研究们发现,显像小大头生殖细胞内中所的生命细胞内(红色)必须组织第二个身体的生殖细胞内发育。(截图是从:I. MARTYN ET AL., NATURE 10.1038/S41586-018-0150-Y (2018))3其他学者的评议伦敦医学院学院的生殖细胞内发育人类学家Claudio Stern普遍认为这项学术研究是一个“应用进步”,将完全相同于发起者的细胞内在生命生殖细胞内之外推展,必须鼓励学术研究部门解析这类细胞内独特的信号战斗能力。Bar Harbor Jackson 学术研究制作团队的小鼠内学术研究员Martin Pera普遍认为这一学术研究应用可以造形同了更多的探索,例如更好地理解生命生殖细胞内的更更早生殖细胞内发育,从而找到导致难产的局限性。然而,Ali Brivanlou普遍认为,这一代替工具并不用完全替代发起者在生命生殖细胞内中所的生殖细胞内发育学术研究。未来,他愿意进一步解析生命发起者细胞内严重影响周边地区细胞内的细节。原始出处:I. Martyn, T. Y. Kanno, A. Ruzo,et al.self-organization of a human organizer by combined Wnt and Nodal signalling.Nature (2018) doi:10.1038/s41586-018-0150-y.23 May 2018
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