在一个新的系统中，外胚层的所有主要细胞类型都在培养皿中以类似于在胚胎中看到的模式形成。

 

在胚胎发育过程中，整个神经系统、皮肤和感觉器官从一层称为外胚层的细胞中产生。虽然已经有大量关于这些衍生品如何形成的研究，但直到现在，在人类身上研究这个过程还是不可能的。

 

这项技术基于用微尺度模式控制干细胞集落的几何结构，沐鸣注册链接帮助他们对驱动人类外胚层模式的信号通路进行了迄今为止最全面的分析。

 

莱斯大学研究生乔治·布里顿说:“胚胎产生各种细胞类型的可能性非常小。”“我们想了解这些信号的时序，以及细胞如何及时解读它们，从而产生这种变化。”

 

确定细胞

 

这篇论文揭示了两种信号通路之间的平衡，即BMP和Wnt，是至关重要的，甚至当它们在外胚层中协调模式时也具有一定的适应性。他们使用的逻辑最终驱使外胚层细胞走向他们的命运，但研究表明，他们可以走不止一条路到达那里。

 

布里顿说，这些微图案板以及对信号通路如何工作的更好理解，使它们能够在一开始就操纵干细胞菌落形成不同寻常的图案，但最终它们似乎总是会聚在同一个地方。他说:“我们发现了到达同一模式的信号的不同轨迹。”

 

这表明干细胞成为神经元、神经嵴细胞、神经源性基板和表皮细胞的系统是相当健壮的。

 

布里顿说:“许多人对指导神经嵴出现的转录因子网络感兴趣，所以这是一个强大的系统，沐鸣注册网址可以分析有助于这种逻辑的信号。”“我们觉得我们对这个领域做出了贡献。

 

“还有一种观点认为，细胞有能力解释BMP和Wnt的相对水平，从而整合适当的命运决定，”他说。“在胚胎中，细胞在一个信号和它们接触的配体也在移动的空间中移动了相当多的距离。可能是细胞通过读取相对水平来决定某种命运。”

 

第一天

 

研究人员观察到，BMP和Wnt信号的相对活性决定了细胞成为神经嵴或胎盘细胞的决定，而BMP单独启动和控制外胚层的大小，所有这一切都发生在头四天左右。

 

布里顿说:“从细胞开始做出决定的意义上来说，四天差不多合适:‘我要成为一个胎盘细胞，我要成为一个神经嵴细胞，我要成为一个神经细胞，我要成为一个表皮细胞。’”

 

“我们发现大约在BMP治疗后一两天。但很难确定这是否是最终的模式，”他表示。“我们必须做更仔细的观察，以确保这些胎盘细胞不会变成神经嵴细胞，反之亦然。”这将给我们提供关于这些血统和命运如何进入最后模式的信息，可能在第六天或第七天。”

 

外胚层的命运

 

他说，未来的研究将进一步完善他们对信号模式如何工作的理解，以及所有细菌层的发育如何相互协作。

 

“到目前为止，人类干细胞向外胚层命运分化的研究主要是关于如何使培养皿中的所有细胞成为一种特定的细胞类型;例如，如何制造一个充满神经元的盘子，”生物科学和生物工程助理教授Aryeh Warmflash说。

 

“我们感兴趣的是另一个问题:细胞如何相互作用，沐鸣注册代理形成不同细胞命运的模式?”我们开发的系统在胚胎之外就能做到这一点，这让我们能够着手解决这个问题。”

 

国家卫生研究院，通过国家普通医学科学研究所;国家科学基金会、德州癌症预防与研究所、德州大学之星计划;西蒙斯基金会支持了这项研究。