تولید ساختارهای شبه بلاستوسیستی از کشت سلول های جنینی و بالغ موش
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 21 آبان 1398
| امتیاز:
یک تک بلاستومر موشی از جنین تا مرحله 8 سلولی می تواند یک بلاستوسیست کامل را تولید کند. آیا سلول های کشت شده در آزمایشگاه نیز می توانند ظرفیت تولید کنندگی مشابهی داشته باشند یا خیر هنوز مشخص نیست. با شروع کردن یک نوع منفرد از سلول های بنیادی موسوم به سلول های بنیادی پرتوان گسترش یافته(EPS)، ما یک سیستم تمایز سه بعدی را ایجاد کردیم که قادر به تولید ساختارهای شبه بلاستوسیست (EPS-blastoids) از طریق تفکیک دودمانی و خود سازماندهی هستند. بلاستوئیدهای مشتق از EPS از نظر مورفولوژی و متعهد شدن به رده سلولی شبیه بلاستوسیست ها بودند و وقایع مورفوژنتیک کلیدی طی تکوین پیش لانه گزینی و بعد از لانه گزینی اولیه را در شرایط برون تنی تقلید کردند. بدنبال انتقال، برخی از EPS-blastoids متحمل لانه گزینی شدند(دسیدوآیی شدن القایی) و بافت های زنده اما سازماندهی نشده ای را در رحم تولید کردند. آنالیز تک سلولی و توالی یابی RNA نشان داد که EPS-blastoids حاوی همه سه رده سلولی بلاستوسیست بودند و مشابهت رونویسی را با بلاستوسیست های طبیعی به اشتراک گذاشتند. هم چنین ما مدارکی را دال بر این که EPS-blastoids می توانند از سلول های بالغ و از طریق بازبرنامه ریزی سلولی تولید شوند ارائه می دهیم. EPS-blastoids یک پلت فرم منحصربفرد را برای مطالعه جنین زایی اولیه ارائه می دهد و راه را برای ایجاد جنین های سنتزی زنده بوسیله استفاده از سلول های کشت شده هموار کردند.
Cell. 2019 Oct 17;179(3):687-702.e18. doi: 10.1016/j.cell.2019.09.029.
Generation of Blastocyst-like Structures from Mouse Embryonic and Adult Cell Cultures.
Li R1, Zhong C1, Yu Y2, Liu H1, Sakurai M3, Yu L4, Min Z5, Shi L6, Wei Y7, Takahashi Y1, Liao HK6, Qiao J5, Deng H8, Nuñez-Delicado E9, Rodriguez Esteban C1, Wu J10, Izpisua Belmonte JC11.
Abstract
A single mouse blastomere from an embryo until the 8-cell stage can generate an entire blastocyst. Whether laboratory-cultured cells retain a similar generative capacity remains unknown. Starting from a single stem cell type, extended pluripotent stem (EPS) cells, we established a 3D differentiation system that enabled the generation of blastocyst-like structures (EPS-blastoids) through lineage segregation and self-organization. EPS-blastoids resembled blastocysts in morphology and cell-lineage allocation and recapitulated key morphogenetic events during preimplantation and early postimplantation development in vitro. Upon transfer, some EPS-blastoids underwent implantation, induced decidualization, and generated live, albeit disorganized, tissues in utero. Single-cell and bulk RNA-sequencing analysis revealed that EPS-blastoids contained all three blastocyst cell lineages and shared transcriptional similarity with natural blastocysts. We also provide proof of concept that EPS-blastoids can be generated from adult cells via cellular reprogramming. EPS-blastoids provide a unique platform for studying early embryogenesis and pave the way to creating viable synthetic embryos by using cultured cells.
PMID: 31626770