V novi študiji so raziskovalci z Univerze za znanost in tehnologijo Kunming na Kitajskem; Kitajska kmetijska univerza, Kitajska; kitajska akademija znanosti; in Southwestern Medical Center Univerze v Teksasu sta razvila nov sistem kulture, ki so-goji embrionalne matične celice (ESC) in zunajembrionalne matične celice (ESC), kar lahko zagotovi vpogled v vzroke prirojenih malformacij in zgodnjih razvojnih motenj. ki ima potencial za pomemben vpogled v vzroke prirojenih malformacij in zgodnjih razvojnih motenj. Rezultati študije so bili objavljeni na spletu 4. decembra 2023 v reviji Cell pod naslovom "Dissecting embryonic and extraembryonic lineage crosstalk with stem cell co-culture The paper is titled "Dissecting embryonic and extraembryonic lineage crosstalk with stem cell co-culture). kultura. Ustrezna avtorja prispevka sta dr. Weizhi Ji in dr. Tao Tan z Univerze za znanost in tehnologijo Kunming ter dr. Jun Wu iz Southwestern medicinskega centra Univerze v Teksasu.
Dr. Wu je dejal: "Te ugotovitve kažejo pomemben napredek v matičnih celicah in razvojni biologiji z razvojem enotnega sistema kulture matičnih celic. Uporaba tega novega sistema ne le poglablja naše razumevanje interakcij med embrionalnimi in zunajembrionalnimi celicami med embriogenezo, ampak tudi ampak tudi postavlja temelje za izdelavo natančnejših modelov embrionalnega razvoja in izboljšanih protokolov diferenciacije matičnih celic."
Poleg orisovanja novih enotnih rastnih pogojev za embrionalne in zunajembrionalne izvorne celice ta nova študija razkriva ključne interakcije med različnimi tipi embrionalnih in zunajembrionalnih celic, kot je zaviralni učinek ekstraembrionalnih endodermnih celic na rast pluripotentnih celic, in poudarja pomen medcelična komunikacija med embriogenezo. Študija tudi identificira skupne in edinstvene dejavnike, ki sodelujejo pri regulaciji zunajembrionalnih endodermalnih matičnih celic pri različnih vrstah.
Dr. Wu je opozoril: "Ta temeljna študija biologije matičnih celic ima potencial, da zagotovi pomemben vpogled v vzroke prirojenih malformacij in zgodnjih razvojnih motenj. Spoznanja, pridobljena iz te študije, postavljajo temelje za morebitne preventivne in terapevtske strategije za takšne motnje. Dr. "
Yulei Wei, prvi avtor prispevka in profesor na Fakulteti za biološke vede Kitajske kmetijske univerze, je dejal: "Na splošno bi lahko zmožnost posnemanja naravnega embrionalnega okolja in vitro močno pospešila preučevanje zgodnjega človeškega razvoja in potencialno bolezni kar vodi do novih terapevtskih in preventivnih strategij."
Slika iz Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.11.008.
Te nove ugotovitve temeljijo na prejšnjih raziskovalnih prizadevanjih v laboratoriju dr. Wuja, ki so prispevali k osnovnim in translacijskim raziskavam za ustvarjanje novih matičnih celic. Znanstveniki so identificirali več novih pluripotentnih matičnih celic (PSC) iz različnih vrst z različnimi molekularnimi in fenotipskimi profili ter ustvarili medvrstne himere, ki izhajajo iz PSC, in komplementarne sisteme blastocist za ustvarjanje organov in tkiv. Pred kratkim je ekipa dr. Wuja razvila strategije za izdelavo modelov zarodkov matičnih celic za in vitro študije perinatalnega razvoja.
V študiji, objavljeni v reviji Cell Stem Cell leta 2021, je laboratorij dr. Wuja razvil metodo gojenja za ustvarjanje vmesnih stanj pluripotentnih izvornih celic iz blastomer miši in kopitarjev (Cell Stem Cell, 2021, doi:10.1016/j.stem.2020.11 .003). Ta nova študija je pokazala, da je mogoče iste pogoje kulture uporabiti za pridobivanje embrionalnih izvornih celic in ekstraembrionalnih matičnih celic, kot so matične celice trofoblasta in ekstraembrionalne matične celice endoderma, iz blastomer miši in primatov.
Ta nova študija nadaljuje raziskave laboratorija dr. Wuja o interakcijah med embrionalnimi in zunajembrionalnimi tkivi med zgodnjim razvojem sesalcev z uporabo embrionalnih modelov na osnovi matičnih celic. Prejšnje študije so uspešno razvile modele izvornih celic zgodnjega zarodka sesalcev, vključno s strukturami, podobnimi blastocisti (imenovane zarodki, podobni blastocisti) pri miših, kravah in ljudeh, pa tudi strukture, ki spominjajo na človeško periferno proto-gastrulacijo (peri-gastrulacija). (imenovani človeški periferni proto-gastrulaciji podobni zarodki).
Ta odkritja lahko vplivajo na raziskave in terapevtske pristope za vrsto motenj, zlasti tistih bolezni in področij, povezanih z (1) razvojnimi motnjami: razumevanje usklajenega odnosa med embrionalnimi in ekstraembrionalnimi tkivi lahko osvetli prirojene malformacije in razvojne motnje ki se pojavijo med zgodnjim razvojem zarodka; (2) anomalije placente: razumevanje trofoblastičnih matičnih celic, ki prispevajo k nastanku posteljice, bi lahko izboljšalo razumevanje nepravilnosti posteljice, kot sta preeklampsija ali abrupcija posteljice; (3) regenerativna medicina: sposobnost so-gojitve embrionalnih in zunajembrionalnih izvornih celic spodbuja razvoj tkivnega inženirstva in organizacije organov, kar je lahko koristno za zdravljenje bolezni, ki zahtevajo regeneracijo tkiva; in (4) raziskave raka: ker nekateri raki vključujejo signalne poti, ki so skupne regulaciji matičnih celic, kot so FGF, TGF- in WNT, lahko nova študija pomaga razumeti rast in razvoj tumorja. študija lahko prispeva k razumevanju rasti tumorja in metastaz; (5) Reproduktivno zdravje: ta nova študija lahko izboljša razumevanje zgodnjega embrionalnega razvoja in procesov implantacije ter tako pospeši razvoj zdravljenja plodnosti.
