科学家在实验室突破中利用类胚胎干细胞培育人类血液

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剑桥大学的研究人员开发出能模拟早期血液形成的类胚胎"血样体",为医学突破开辟道路。 剑桥大学研究人员发现了一种在实验室生产人类血细胞的新方法,该方法模拟了血细胞在胚胎中自然形成的过程。这项

  剑桥大学的研究人员开发出能模拟早期血液形成的类胚胎"血样体",为医学突破开辟道路。

  剑桥大学研究人员发现了一种在实验室生产人类血细胞的新方法,该方法模拟了血细胞在胚胎中自然形成的过程。这项发现可能为模拟白血病等血液疾病以及生产用于移植的长效干细胞铺平道路。

  "培养皿中出现血红颜色的那一刻真是令人激动——甚至肉眼都能清晰可见,"该研究的第一作者、剑桥大学戈登研究所的吉特什·纽帕内博士说。

  该团队利用人类干细胞创建了三维的类胚胎结构,这些结构复制了早期人类发育过程,包括血干细胞的形成。

  这些被称为造血干细胞的细胞,是人体构建各种血细胞的基础构件,从携带氧气的红细胞到增强免疫的白细胞。

  微小模型,巨大前景

  剑桥大学的科学家将他们的结构称为"血样体"。这些自组织细胞团在实验室中培养约两周后开始产血,模拟了在人类胚胎中观察到的过程。

  血样体无法发育成胚胎,因为它们缺乏卵黄囊和胎盘等组织。但它们形成血液的能力为了解早期人类发育提供了一个强大的窗口。

  "我们的新模型在实验室中模拟了人类胎儿血液的发育过程,"纽帕内说。"这揭示了血细胞在人类胚胎发生过程中是如何自然形成的,为药物筛选、研究早期血液和免疫发育,以及模拟白血病等血液疾病提供了潜在的医学进展途径。"

  用于制造血样体的干细胞可以来自任何人类细胞——这为个性化医疗打开了大门。有朝一日,医生或许能生产出与患者身体完全兼容的血液,从而避免排斥风险。

  现有制造血干细胞的方法依赖于复杂的生长蛋白混合物。相比之下,这种方法让细胞自我引导其生长,在同一系统内形成血液细胞和搏动的心肌细胞,更接近自然过程。

  生命的基础构件

  在显微镜下,血样体遵循着一种极其逼真的节律发育。到第二天,它们形成三个胚层——外胚层、中胚层和内胚层——这些是塑造所有器官和系统的基础组织。

  到第八天,出现搏动的心肌细胞。到第十三天,出现红色的血液斑块。测试表明,这些实验室培育的干细胞能够转变为不同类型的血细胞,包括T细胞等免疫细胞。

  "该模型为研究人类早期胚胎中的血液发育提供了一种强大的新方法,"该论文的资深作者阿齐姆·苏拉尼教授说。"尽管仍处于早期阶段,但在实验室生产人类血细胞的能力标志着我们在通往未来再生疗法的道路上迈出了重要一步。"

  共同第一作者杰拉尔丁·乔伊特博士补充道:"血样体捕捉到了血液发育的第二波浪潮,这波发育能够产生特化的免疫细胞或适应性淋巴细胞,如T细胞——这为模拟健康和癌性血液发育开辟了令人兴奋的途径。"

  这些发现标志着我们在理解人类生命如何开始以及如何修复方面取得了关键进展。

  该研究发表在《细胞报告》期刊上。

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