英国剑桥大学的科学家正在利用人类干细胞创造“类血”结构。这些三维胚胎样结构可以模仿人类早期发育的许多关键阶段,包括造血干细胞的生成。这种“类血细胞”结构能够自我修复,并在发育约两周后开始产生血液,在实验室中成功模仿了人类胎儿的血液发育过程。研究结果发表在最新一期的《细胞报告》杂志上。 新的类胚胎模型再现了器官和血液形成的早期阶段。在显微镜下观察,这些结构在培养第二天就自组织形成外胚层、中胚层和内胚层,它们是形成人体所有组织和器官的三个主要胚层。第 8 天,模型诞生了心脏细胞,这些细胞最终在真正的胚胎中发育成心脏。第 13 天,团队观察到形成明显的红血斑,进一步证实了功能性血细胞的生成。他们还表明,这些造血干细胞分化成不同类型的血细胞,包括初级免疫细胞。 由于人类胚胎在第4周至第5周之间植入母体子宫,因此在真实胚胎中无法直接观察到该阶段的发育过程。因此,干源胚胎模型成为研究这一“黑匣子”时期的重要手段。本研究全部严格遵循国际标准,经伦理委员会批准,并通过同行评审。 研究小组表示,当第一次在培养皿中用肉眼看到微红色时,他们感到非常兴奋。这一新模型准确再现了人类胚胎造血系统的启动过程,揭示了胚胎发育过程中血细胞自然形成的机制,为药物筛选、研究提供了有力工具。研究早期血液和免疫系统发育以及血液疾病建模。 尽管仍处于早期阶段,但在实验室中生产人类血细胞的能力标志着再生医学的重大进步,再生医学利用患者自身的细胞来修复或再生受损的组织。这意味着未来将有可能生产出与患者基因完美匹配的血细胞,从而避免免疫排斥,这在个性化医疗中展现出巨大的潜力。 与此同时,痔疮细胞捕获了人类发育中造血事件的“第二波”。由于这一阶段可以产生包括T细胞在内的适应性淋巴细胞,因此将为研究健康和癌症状态下的血液发育开辟新的途径。 【主编圈子】 研究人员利用人类干细胞在培养皿中产生了一种称为“血细胞样”的三维结构。这种结构可以真实地模拟早期血液的基本过程人类胚胎的系统发育。这为直接观察和理解生命最早阶段的血液系统如何“从头开始”打开了前所未有的窗口。对于研究一些先天性或早期疾病妊娠失败的原因具有重要意义。未来的某一天,或许我们也可以利用这一技术,为白血病等血液疾病患者提供功能良好、完全匹配的血细胞或造血干细胞,从而挽救许多生命。