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滴答!科学家在人类体内发现调节脊椎发育的“细胞时钟”

作者:时间:2020-01-14 07:52浏览:

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20多年前,发育生物学家奥利维尔·波尔奎(Olivier Pourquie)的试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”都会影响一种叫做体细胞体的结构的构成,终究构成脊椎。

这种“分节钟”在许多生物体中都有发现,包含小鼠。但迄今为止,还没有人能够证明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《天然》杂志上报导,通过几十年的尽力,他们发明了榜首个分节钟的试验室皿状模型,该模型运用来自成人安排的干细胞。

这些作用不只供给了榜首个依据,证明分节钟在人类体内滴答作响,并且也为科学界供给了榜首个体外体系,使研讨十分前期的人类脊柱发育成为可能。

“咱们对人体体细胞的发育简直一窍不通,它们构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讨所(Blavatnik Institute)的遗传学教授、哈佛干细胞研讨所(Harvard Stem Cell Institute)的首要教员波尔奎(Pourquie)说。

“咱们的体系关于研讨分节钟的根底规矩十分强壮。”

“咱们的立异试验体系现在答应咱们将老鼠和人类的开展并排比较,”波尔奎试验室的研讨生、哈佛医学院领导的这项研讨的一起榜首作者玛格丽特迪亚兹-库阿德罗斯(Margarete Diaz-Cuadros)说。“我很快乐能解开人类开展的共同之处。”

这两个模型都为了解脊柱的发育情况打开了新的大门,比方先天性脊柱侧凸,以及与胚胎同一区域的安排有关的疾病,这些安排被称为近轴中胚层,包含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期望研讨人员能够运用新的干细胞模型来生成分解安排,用于研讨和临床使用。这样的作业将为规划新的医治办法供给根底。

“咱们能够生产出90%功率的近轴中胚层安排,”Pourquie说,“这是一个十分好的开端。”

他的团队从胚胎老鼠细胞中发明了一个类似的模型。

哈佛医学院的研讨人员惊讶地发现,在小鼠和人类细胞培养皿中,细胞分节钟都开端滴滴作响,并且细胞并不需求首要摆放在与人体更类似的3D支架上。

“它在二维模型中作业的作用十分惊人。”Pourquie说。

研讨小组发现,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。研讨人员说,这种频率上的差异与小鼠和人类在妊娠时刻上的差异是共同的。

Pourquie试验室的下一个项目是研讨什么操控着生物钟的可变速度,更雄心壮志的方针是什么操控着不同物种胚胎发育的长度。

“有许多十分风趣的问题需求处理,”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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