Science:美學者揭示胚胎幹細胞有類似受精卵發育潛能

2020-12-05 生物谷

2017年1月12日,國際頂尖學術期刊《Science》雜誌上在線發表了美國加州大學伯克利分校何琳教授研究團隊的一篇研究論文,研究報導移除一種名叫miR-34a的微RNA,成功讓老鼠胚胎

幹細胞

表現出類似受精卵的發育特性,能夠成功分化成胚胎組織和胚胎外組織。何琳教授表示,這一新的

幹細胞

類型將幫助科學家從分子水平研究早期胚胎的首批發育情況,進而可用

幹細胞

培育出更多組織。這項研究對

再生醫學

幹細胞

療法具有重要意義。

胚胎幹細胞和利用成熟體細胞培育出的誘導多能

幹細胞

,只能表現出「多能性」,發育出胚胎內組織,但受精卵是最原始的「全能型」細胞,還能發育出胎盤和卵黃囊等胚胎外組織,為母體與胎兒之間的營養交換和代謝提供支持。

何琳團隊不僅揭示出獲得全能幹細胞的全新機制,而且還提供了對這些細胞深入研究的細胞培養體系。「有了這些實驗系統,科學家們能仔細分析胚胎在選擇發育成哪種組織時的關鍵分子通道,這些認知對培育胚胎幹細胞和誘導多能

幹細胞

意義重大。受精卵細胞只在精子和卵子受精後短暫存在,難以展開研究,而我們這次提供了一種強大的細胞培養實驗體系。」何琳教授說。

微RNA是一類不能轉錄成蛋白質的

非編碼RNA

,被認為對基因表達調控至關重要。何琳團隊發現,miR-34a像「剎車」裝置,能阻止多能性幹細胞發育出胚胎外組織,將其移除後,約20%的胚胎

幹細胞

也能發育出胎盤和卵黃囊等細胞,並且這種全能型能維持一個月之久。


他們還意外發現,miR-34a與一類特殊的逆轉錄因子存在關聯。逆轉錄因子被認為是「垃圾DNA」,是從祖輩開始插入基因組內的外來DNA片段。幾十年來,科學家們一直認為這些「垃圾DNA」不會對正常發育造成影響,但這次的研究發現,它們與早期胚胎的發育選擇緊密相關。

移除miR-34a的胚胎幹細胞(紅色)與正常胚胎

幹細胞

的發育區別明顯

生物谷

主辦的2017(第九屆)幹細胞國際研討會,將於2017年9月8-9日在深圳舉辦。本次

會議

將探討幹細胞

基礎研究

的熱點與難點,圍繞

幹細胞

重編程與

再生醫學

、幹細胞乾性維持與定向分化,幹細胞與微環境的關係進行深入交流;推動幹細胞治療的臨床應用,邀請專家醫生分享幹細胞的臨床研究經驗及進行案例分析, 對幹細胞治療的安全性和有效性進行評估;促進幹細胞治療技術的完善與發展,討論幹細胞治療規範和標準,

幹細胞

的存儲、製備的自動化等方向進行深入溝通學習。

會議官網:http://meeting.bioon.com//2017StemCells?__token=bpc-zuixinhuiyi

大會諮詢:龐暉

 E-mail: hui.pang@bioon.com

 Mt: 18918221886


原文連結:
Deficiency of microRNA miR-34a expands cell fate potential in pluripotent stem cells

相關焦點

  • Proteomics:克隆胚胎幹細胞與正常受精胚胎幹細胞具有相似發育潛能
    該文章報導了使用miRNA晶片和蛋白質組技術分析了體細胞克隆胚胎幹細胞和正常受精胚胎幹細胞在miRNA水平和蛋白質表達水平,證明體細胞克隆胚胎幹細胞與正常受精胚胎幹細胞在轉錄後水平高度類似。體細胞核移植可以利用特異個體的分化細胞構建克隆胚胎從而可能得到病人特異的核移植胚胎幹細胞系,已有的報導已經在小鼠和非人靈長類中基於這種技術成功實施了治療性克隆。
  • 研究稱卵母細胞核仁是受精卵發育關鍵「部件」
    新華網東京2月4日電 (記者錢錚)日本理化研究所日前發布新聞公報說,該所科研人員參與的一個國際研究小組發現,卵母細胞的核仁是受精卵發育所需的關鍵「部件」。  新聞公報說,核仁是細胞核中央的高密度部分,日本和捷克等國研究人員在動物實驗中去除卵母細胞的核仁,結果發現,去除了核仁的卵母細胞和正常卵母細胞會用相同時間完成分裂,但是沒有核仁的卵母細胞分裂、受精後,受精卵的發育不久就停頓下來。
  • Cell Rep:科學家首次揭示胚胎細胞早期發育階段的奧秘
    2019年3月7日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,來自瑞典卡羅琳學院的研究人員通過對早期小鼠胚胎中的單一細胞進行基因分析,發現了胎兒從受精卵發育到生命階段的關鍵階段,而這一階段是科學家們此前並不清楚的,相關研究結果刊登於國際雜誌Cell Reports上。
  • 人類卵子和受精卵中母源mRNA的降解規律及其與發育潛能的相關性
    首次在全轉錄組水平上系統分析了人類「母源-合子過渡」過程中母源mRNA的降解模式、調控途徑及其與卵子成熟、合子基因組激活、胚胎發育潛能之間的相關性。課題組首先發現,人卵母細胞中積累的大量母源mRNA在「母源-合子過渡」過程中分兩個波次發生降解:首先,伴隨著卵母細胞減數分裂成熟和排卵,一些不穩定的母源mRNA發生降解。
  • Science:突破性成果!科學家重編程胚胎幹細胞成功擴展其潛在的細胞...
    一個受精卵擁有完全的發育潛能,其能夠產生所需的所有細胞類型,包括發育中的胚胎以及額外的胚胎組織,胎盤哺乳動物、胚外組織比如胎盤以及卵黃囊的特性對於胎兒和母親之間進行營養和廢物交換非常重要。相比較而言,很多胚胎幹細胞和誘導多能幹細胞往往會因發育潛能而更受限制,其能夠形成胚胎細胞類型,但卻並不能形成胚外組織;受精卵能夠產生胚胎和胚外組織的能力被認為其具有一種「全能性」,這是在胚胎發育早期階段中唯一能夠看見的最終幹細胞狀態。
  • 構建出潛能性比胚胎幹細胞和誘導性多能幹細胞更強的...
    2017年10月14日/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來自中國、美國、英國、日本和澳大利亞的研究人員首次在小鼠中構建出潛能擴展性幹細胞(Expanded Potential Stem Cells, EPSC),它們比當前的幹細胞系具有更大的發育潛力。
  • 用幹細胞製作人類胚胎模型為時不遠?
    用幹細胞製作人類胚胎模型為時不遠?  在評論中,包括荷蘭胡布勒支研究所、美國傑克遜實驗室的科學家們都認為,必須對人類幹細胞源胚胎模型的法律地位以及這種研究的應用進行公開透明的討論,以便幫助各個國家制定相應的政策法規。他們寫道:「與公眾進行有效的溝通,是確保審慎推進前景可觀研究方法的關鍵。」  在過去的18個月裡,研究人員開發了包含類似卵黃囊和胎盤組織的小鼠模型。
  • Nature | 胚胎幹細胞懸浮培養首次構建體外類囊胚
    哺乳動物的發育起源於受精卵,受精卵通過分裂,經歷了2-cell、4-cell、8-cell、桑葚胚(Morula)再到囊胚(Blastocyst)階段,稱之為著床前胚胎(pre-implantation)。
  • 胚胎幹細胞移植技術為帕金森治療提供了新思路
    前瞻:胚胎幹細胞移植治療帕金森 研究學者發現胚胎幹細胞能夠存活並分化為DN,進而改善PD症狀,目前,用於PD治療的幹細胞來源多樣,不同類型的幹細胞在治療
  • 中國科學家揭示人類胚胎發育和進化的奧秘
    新華社北京3月9日電(記者董瑞豐)如同計算機編程,人類生命從受精卵發育成複雜有機體,也需要基因表達的編程。中國科學院北京基因組所劉江團隊與山東大學附屬生殖醫院陳子江團隊、廣州醫科大學劉見橋團隊合作,在國際上首次解讀了這種「程式語言」如何指揮人類胚胎的基因表達,相關研究9日發表於國際權威學術期刊《細胞》。
  • 小鼠新型全能幹細胞問世 由最初期胚胎育成
    由最初期胚胎育成  小鼠新型全能幹細胞問世  英國研究團隊在近日《自然》雜誌上撰文指出,他們藉助一種全新方法,利用小鼠發育最初期的4—8個細胞胚胎,培育出了一種全能幹細胞系——擴展潛能幹細胞(EPSCs
  • Journal of Cell Biology:上海生科院在視網膜幹細胞胚胎起源研究...
    《視網膜成體幹細胞胚胎起源雙潛能細胞》的研究論文,該研究由中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心何杰研究組完成。該研究採用基於彩虹魚克隆分析,在單細胞水平上揭示了視網膜幹細胞在視網膜睫狀邊緣區的準確定位;同時在邊緣區中發現一類目前尚未報導的靜息態細胞。此外,此研究採用原位細胞譜系追蹤,闡述了視網膜幹細胞胚胎發育的精確細胞譜系,從而揭示視網膜幹細胞起源於視泡 (optic vesicle)中間層上皮細胞中的一群雙潛能細胞。
  • Science:首次利用小鼠胚胎幹細胞構建出胚胎軀幹樣結構
    在一項新的研究中,來自德國馬克斯-普朗克分子遺傳學研究所等研究機構的研究人員在一種特殊凝膠中培養小鼠胚胎幹細胞,成功地製造出一種稱為胚胎軀幹樣結構(embryonic trunk-like這使我們能夠直接、連續地觀察小鼠的胚胎發生,並且有大量平行的樣本--這在動物身上是不可能做到的。」人們認為,將早期胚胎從子宮中分離出來,並在培養皿中培養它們是相當容易的,只要它們還能自由移動。但是,一旦胚胎被植入子宮內膜,分離就變得極其困難。
  • 基於單細胞測序,張鵾團隊揭示畸胎瘤作為早期胚胎發育模型的潛力
    人類等哺乳動物的生命起始於受精卵,經過複雜的早期胚胎發育後,形成一個含有上百種細胞類型、多種器官的複雜有機體。目前,科學家對於人類早期胚胎發育的研究主要使用各種動物模型。但這些模型通常局限於特定的細胞譜系,且不同物種的發育過程具有保守性以及物種特異性,為早期胚胎發育研究帶來了限制。
  • Science:揭示設定胚胎發育速度的時鐘
    不同的發育時間尺度所有哺乳動物都遵循同樣的步驟從胚胎成長為成年個體。這涉及到一系列相同的事件,以相同的順序,使用類似的基因和分子信號。然而,這些步驟的進展速度在不同物種之間有很大的不同。例如,運動神經元---控制肌肉運動的神經細胞--在小鼠中需要大約三天的時間來發育,但在人類中卻需要一個多星期的時間來發育。
  • 胚胎幹細胞與基因定位整合技術——中科博生
    具中科博生研究發現,利用胚胎幹細胞體外整合外源基因,研究基因功能胚胎幹細胞與基因定位整合技術相結合,對於研究基因在胚胎發育中的表達|與功能具有十分重要的意義。利用這項技術可以將一些在發育過程中特定的基因敲除(gene knock-out),在動物體內進行基因功能缺失的研究,這對於揭示以前不能在體內充分證明的分子調控機制也具有重要的作用,此外,還可以在幹細胞水平上利用基因功能獲得性突變使特定基因在體內瞬時或長期表達,來研究基因在胚胎不同發育時期的作用。中科博生。
  • 竇肇華教授:精卵發育、受精卵分裂異常造成的胚胎染色體異常
    北京家恩德運醫院的竇肇華教授提到,造成胚胎染色體異常的原因一共有三個,分別為父母染色體異常、精子與卵子發育過程中的異常、受精卵分裂異常。上期我們分析了父母染色體異常對胚胎染色體的影響,今天繼續分析另外兩個原因。
  • 科普:幹細胞的種類有哪些?
    幹細胞是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細胞、能夠產生至少一種類型的、高度分化的子代細胞。幹細胞既然有那麼多功能,今天就給大家科普一下,幹細胞到底有多少種類,來一起來看看吧!幹細胞的種類根據其分化潛能,可分為1、全能幹細胞:具有形成完整個體的分化潛能,如受精卵。2、亞全能幹細胞:為人類體內存在為數不多的三胚層分化潛能幹細胞。3、多能幹細胞:具有分化出多種細胞組織的潛能,如胚胎幹細胞。4、專能幹細胞:只能向一種或兩種密切相關的細胞類型分化,如神經幹細胞,造血幹細胞。
  • 美批准13個人類胚胎幹細胞系用於研究
    這是美國總統歐巴馬今年3月解除用聯邦政府資金支持胚胎幹細胞研究的限制以來,美國家科研機構首次批准將人類胚胎幹細胞系用於研究。  柯林斯當天在一個電話新聞發布會上說,在獲得批准的幹細胞系中,11個由波士頓兒童醫院副教授喬治·戴利製成,兩個由洛克菲勒大學製成。該院還在對其他96個幹細胞系進行評估,預計今後數天將有更多幹細胞系獲批。
  • 你了解這五種幹細胞嗎?
    開始了解幹細胞時,一個最常見的問題就是「幹細胞有什麼類型?」目前,在實際應用中,幹細胞按照其分化潛能進行分類,可以被劃分為5種幹細胞。這5種幹細胞分別是:1、全能幹細胞這類幹細胞是現存的最強大的幹細胞。它們能分化為胚胎以及胚胎外組織,如絨毛膜、卵黃囊、羊膜和尿囊。在人類和其他胚胎生物中,這些組織能形成胎盤。全能幹細胞的最重要的特徵是它能產生一個有完整功能的活體。