科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣
英國(guó)弗朗西斯·克里克研究所科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種能培育出人類脊索的干細(xì)胞模型，這是人類首次在干細(xì)胞模型中培育出脊索組織。在胚胎發(fā)育過(guò)程中，脊索就像是一個(gè)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，引導(dǎo)細(xì)胞構(gòu)建脊柱和神經(jīng)系統(tǒng)。這一成果標(biāo)志著科學(xué)家在研究人體早期發(fā)育形態(tài)方面邁出了重要一步，相關(guān)論文18日發(fā)表在《自然》雜志上。
脊索是一種棒狀組織，是所有脊椎動(dòng)物的標(biāo)志性特征。是發(fā)育中支撐軀干的關(guān)鍵部分，有助于確定身體的主軸。它就像發(fā)育中胚胎的GPS系統(tǒng)，指導(dǎo)脊柱和神經(jīng)系統(tǒng)的形成。但由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，在實(shí)驗(yàn)室中生成這種重要組織一直是個(gè)難題。
此次，研究人員首先通過(guò)雞胚胎了解了脊索如何自然形成。通過(guò)將其與現(xiàn)有小鼠和猴子胚胎信息進(jìn)行比較，他們終于確定了形成脊索組織所需的分子信號(hào)的時(shí)機(jī)和順序。
以前實(shí)驗(yàn)室培育脊索失敗的原因之一是不清楚何時(shí)添加所需的成分?，F(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)找到了正確“配方”，生成了一系列精確的化學(xué)信號(hào)序列，并借此誘導(dǎo)人類干細(xì)胞形成脊索。
干細(xì)胞形成了一個(gè)微型的“軀干狀”結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可發(fā)出化學(xué)信號(hào)，可自發(fā)延長(zhǎng)至1—2毫米。它包含正在發(fā)育的神經(jīng)組織和骨干細(xì)胞，其排列方式與人類胚胎的發(fā)育方式相似。這表明脊索正在促使細(xì)胞在正確的時(shí)間、正確的位置發(fā)育成正確的組織類型。
研究人員表示，這項(xiàng)成果有助于深入探索影響脊柱和脊髓的先天性缺陷，還可能為研究影響椎間盤(pán)（由脊索發(fā)育而來(lái)的位于椎骨之間的減震墊）的疾病提供新見(jiàn)解。
