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微信掃一掃，我知道了20多年前，發育生物學家奧利維爾·波爾奎(Olivier Pourquie)的實驗室在雞胚胎中發現了一種細胞時鐘，在這種時鐘中，每一個「滴答」都會刺激一種叫做體細胞體的結構的形成，最終形成脊椎。
這種「分節鍾」在許多生物體中都有發現，包括小鼠。但迄今為止，還沒有人能夠證實分節鍾是否存在於人類體內。
1月8日，Pourquie領導的兩個獨立團隊在《自然》雜誌上報導，經過幾十年的努力，他們創造了第一個分節鐘的實驗室皿狀模型，該模型使用來自成人組織的幹細胞。
這些成果不僅提供了第一個證據，證明分節鍾在人類體內滴答作響，而且也為科學界提供了第一個體外系統，使研究非常早期的人類脊柱發育成為可能。
「我們對人體體細胞的發育幾乎一無所知，它們形成於受精後的第三到第四周，在大多數人知道自己懷孕之前，」哈佛醫學院布拉瓦特尼克研究所(Blavatnik Institute)的遺傳學教授、哈佛幹細胞研究所(Harvard Stem Cell Institute)的主要教員波爾奎(Pourquie)說。
「我們的系統對於研究分節鐘的基礎規則非常強大。」
「我們的創新實驗系統現在允許我們將老鼠和人類的發展並排比較，」波爾奎實驗室的研究生、哈佛醫學院領導的這項研究的共同第一作者瑪格麗特迪亞茲-庫阿德羅斯(Margarete Diaz-Cuadros)說。「我很高興能解開人類發展的獨特之處。」
這兩個模型都為理解脊柱的發育狀況打開了新的大門，比如先天性脊柱側凸，以及與胚胎同一區域的組織有關的疾病，這些組織被稱為近軸中胚層，包括全身的骨骼肌和棕色脂肪，以及軀幹和背部的骨骼、皮膚和血管內壁。
Pourquie希望研究人員能夠使用新的幹細胞模型來生成分化組織，用於研究和臨床應用。這樣的工作將為設計新的治療方法提供基礎。
「我們可以生產出90%效率的近軸中胚層組織，」Pourquie說，「這是一個非常好的開始。」
他的團隊從胚胎老鼠細胞中創造了一個類似的模型。
哈佛醫學院的研究人員驚奇地發現，在小鼠和人類細胞培養皿中，細胞分節鍾都開始滴滴作響，而且細胞並不需要首先排列在與人體更相似的3D支架上。
「它在二維模型中工作的效果非常驚人。」Pourquie說。
研究小組發現，在人類細胞中，每5小時分節一次，在老鼠細胞中，每2.5小時分節一次。研究人員說，這種頻率上的差異與小鼠和人類在妊娠時間上的差異是一致的。
Pourquie實驗室的下一個項目是研究什麼控制著生物鐘的可變速度，更雄心勃勃的目標是什麼控制著不同物種胚胎發育的長度。
「有很多非常有趣的問題需要解決，」他說。
原文出處：
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200108131636.htm，Cellular clock regulating human spine development，作者：Stephanie Dutchen
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