연구원들은 extraembryonic 조직을 포함하는 인간 배아와 유사한 구조를 생성 합니다.

배아가 속이 빈 구형에서 다층 구조로 재구성되는 과정인 낭배 형성은 인간 발달의 “블랙 박스”로 간주됩니다. 인간 배아는 일반적으로 생명윤리적 문제로 인해 14일 이상 배양되지 않으며, 수정 후 17일에서 21일 사이에 배아가 발생하기 때문입니다. 또한, 낭배 형성을 모방하는 현재의 줄기 세포 모델은 난황낭과 태반을 발생시키는 필요한 배아외 조직을 포함할 수 없었습니다. 7월 20일 저널에 게재된 연구에서 셀연구자들은 이전 모델에서 누락된 지지 조직 중 하나인 난황낭을 포함하는 배아와 유사한 구조인 “위위주위체”를 개발하는 새로운 방법을 보고합니다.

“인간 낭배형성과 초기 기관형성의 통합되지 않은 모델이 프라이밍된 인간 다능성 줄기 세포에서 개발되었지만, 이 모델에는 배아 패턴화 및 형태 형성에서 중요한 역할을 하는 배외 세포가 부족합니다. “배아 및 배아외 조직의 존재는 연구자들이 위배엽 형성 동안 상피배엽, 양막 및 난황낭 사이의 상호작용을 조사할 수 있도록 합니다. 이는 이전에는 인간이 할 수 없었던 노력입니다.”

더 일반적으로 사용되는 프라이밍 만능 줄기 세포 대신 연구원의 방법은 확장 만능 줄기 세포(EPSC)를 사용했습니다. 이 세포는 이전에 생쥐에서 배아 조직과 배외 조직으로 분화하는 것으로 나타났습니다. 인간 EPSC에 적절한 성장 인자를 추가함으로써 그들은 이 두 가지 유형의 조직으로 분화했습니다. 그런 다음 세포는 인간 배아와 유사한 구조로 자가 조직화되었으며 연구자들은 이를 “위위주위체(peri-gastruloids)”라고 합니다.

Extraembryonic 조직은 배아 발달을 안내하는 화학적 신호를 방출하여 이러한 peri-gastrloids가 이 블랙박스 발달 기간의 일부로 간주되는 몇 가지 중요한 과정을 모방할 수 있게 합니다. Peri-gastruloids는 배아가 내부에 사는 양막강과 배아에 혈액 공급을 제공하는 난황낭강을 발달시킵니다. 또한, peri-gastruloids는 중추 신경계 발달의 시작을 표시하는 신경 형성과 같은 기관 형성의 초기 징후를 보여줍니다.

연구팀은 그들의 방법이 효율적이고 재현 가능하다고 보고합니다. 그들이 생각하는 소규모 실험에서 그들은 수백 개의 위-위상배양체를 생성할 수 있었습니다. “이 모델의 힘은 최소한의 외부 개입으로 인간 EPSC의 놀라운 자기 구성 능력을 활용하는 능력에서 비롯됩니다.”라고 Wu는 말합니다.

팀은 이 연구의 윤리적 문제를 완화하는 데 도움이 되는 태반을 발생시키는 영양막 세포의 배제 때문에 peri-gastruloids가 실행 가능하지 않다고 지적합니다. 이 프로젝트는 국제 줄기 세포 연구 지침을 따랐으며 UT Southwestern의 줄기 세포 감독 위원회의 승인을 받았습니다.

이 작업은 New York Stem Cell Foundation과 American Society for Reproductive Medicine Research Institute의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230720124849.htm