胚胎模型為理解發(fā)育過程和推動醫(yī)學進步提供了機會,但其依賴復雜的程序,且在效率和發(fā)育的準確性方面存在局限性。
2025 年 8 月 7 日,廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院/廣州國家實驗室 José Silva/李歡歡團隊與廣州國家實驗室景乃禾團隊合作(李歡歡、關煒、黃嘉慧、沈朋雷為共同第一作者),在國際頂尖學術期刊 Cell 上發(fā)表題為:A Complete Model of Mouse Embryogenesis Through Organogenesis Enabled by Chemically Induced Embryo Founder Cells 的研究論文。
該研究使用化學小分子將小鼠胚胎干細胞誘導轉化為新型的類全能干細胞--"胚胎始源細胞" (embryonic founder cell,EFC),該細胞能夠獨立啟動并有序完成胚胎發(fā)育,首次實現(xiàn)了從 8-16 細胞到譜系特化、原腸運動,至早期器官發(fā)生的體外胚胎重構的全過程。這一創(chuàng)新模型不僅模擬了小鼠胚胎早期多胚層協(xié)同發(fā)育的復雜過程,更突破了轉基因依賴和多系混合的限制,為器官發(fā)生發(fā)育、疾病機制及再生醫(yī)學的研究提供了新的方案和革命性工具。
在這項最新研究中,研究團隊采用僅使用化學小分子(CHIR-99021、E-616452、Lif、AM580)的方法,將小鼠胚胎干細胞誘導為 8-16 細胞期的"胚胎始源細胞" (embryonic founder cell,EFC),進而能夠生成完整的胚胎模型。
這些 EFC 細胞在體內和體外均能確定所有囊胚的譜系,包括胚胎譜系和額外胚層譜系。僅由 EFC 細胞構建的胚胎模型能夠真實地再現(xiàn)從器官形成開始的發(fā)育過程。在原腸胚形成過程中,它通過上皮細胞向間充質細胞的轉化形成原條,生成內-中-外三個胚層,并發(fā)育出外胚層胎盤錐。該模型接著形成 6-14 對體節(jié)、前腦/中腦/后腦、彎曲的心管、眼泡、尿囊、尾芽、遷移的原始生殖細胞等早期器官雛形以及結構清晰的腸道。
該研究的亮點:
小分子將胚胎干細胞轉化為誘導的 8-16 細胞樣胚胎始源細胞(iEFC);
iEFC 能夠在體內和體外指定所有囊胚的譜系;
iEFC 生成了一種直接、快速、高效、可擴展且忠實的胚胎模型(iEFC-EM);
iEFC-EM 在體外重現(xiàn)了小鼠胚胎發(fā)育過程,直至器官形成階段。
總的來說,該研究利用胚胎始源細胞的系統(tǒng)能夠直接、快速、高效且準確地構建胚胎發(fā)育的體外模型。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00807-4
合作咨詢
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com