培育人類脊索組織的幹細胞模型成功開發

科技日報北京12月18日電 （記者張佳欣）英國弗朗西斯·克里克研究所科學家開發了一種能培育出人類脊索的幹細胞模型，這是人類首次在幹細胞模型中培育出脊索組織。在胚胎髮育過程中，脊索就像是一個GPS導航系統，引導細胞構建脊柱和神經系統。這一成果標誌着科學家在研究人體早期發育形態方面邁出了重要一步，相關論文18日發表在《自然》雜誌上。

脊索是一種棒狀組織，是所有脊椎動物的標誌性特徵。是發育中支撐軀幹的關鍵部分，有助於確定身體的主軸。它就像發育中胚胎的GPS系統，指導脊柱和神經系統的形成。但由於其結構的複雜性，在實驗室中生成這種重要組織一直是個難題。

此次，研究人員首先通過雞胚胎瞭解了脊索如何自然形成。通過將其與現有小鼠和猴子胚胎信息進行比較，他們終於確定了形成脊索組織所需的分子信號的時機和順序。

以前實驗室培育脊索失敗的原因之一是不清楚何時添加所需的成分。現在，團隊找到了正確“配方”，生成了一系列精確的化學信號序列，並藉此誘導人類幹細胞形成脊索。

幹細胞形成了一個微型的“軀幹狀”結構，該結構可發出化學信號，可自發延長至1—2毫米。它包含正在發育的神經組織和骨幹細胞，其排列方式與人類胚胎的發育方式相似。這表明脊索正在促使細胞在正確的時間、正確的位置發育成正確的組織類型。

研究人員表示，這項成果有助於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（由脊索發育而來的位於椎骨之間的減震墊）的疾病提供新見解。