研究人员报道，为了触发分化，沐鸣怎么注册人类胚胎干细胞群使用动态分子信号波在细胞间传递。

 

一旦被激发，细胞开始组织成三个胚层——内胚层、中胚层和外胚层——最终形成胚胎。

 

这一发现反驳了1952年英国数学家艾伦·图灵(Alan Turing)的研究中提出的解释。从理论上讲，这样的过程将允许一个稳定的分子梯度向每个细胞传递不同强度的信号。

 

干细胞gastrulation模型显示Wnt信号波影响亮细胞。细胞之间的黑色带状区域是通过计算从图像中移除的膜。

 

这项新的研究表明，这种梯度在胚胎干细胞群中并不存在，而且这一过程远比以前所认为的更为动态。研究人员观察了有限的干细胞菌落，并使用数学模型确定，这种机制不能解释他们看到的信号模式和波触发分化成胚层。这些层然后变成器官、骨头、皮肤和血液。

 

波动

 

这项研究发表在《公共科学图书馆·生物学》(PLOS Biology)杂志上，研究了BMP、Wnt和节点信号通路之间的动态相互作用，沐鸣注册官网这是一项长期研究的一部分，目的是解码单个受精细胞变成人类的过程。为了做到这一点，他们使用特殊的图案板，迫使干细胞在微小的圆形菌落中生长。

 

然后，研究人员就可以观察、测量并扰乱这些菌落，因为它们在最早期阶段形成了分化细胞的模式，但从未发展到成为胚胎的地步。

 

在目前的研究中，研究人员将BMP(骨形态发生蛋白)应用于菌落。通过这一途径传递的信号使细胞开始并保持一波细胞间的Wnt信号，这些信号从细胞边缘向菌落中心移动。

 

反过来，Wnt启动了一波独立向中心移动的节点信号。通过测量级联，研究人员发现BMP信号的持续时间决定了中胚层(早期胚胎发育的中间层)的位置，而Wnt和节点信号上调了中胚层的分化。

 

研究人员报告说，信号通路之间的相互作用决定了中胚层环的起始和终止位置。

 

“我们知道这些重要的化学信号，但到目前为止，还没有人观察到这些信号在空间和时间上的活动，”莱斯大学研究生、该研究的第一作者萨普纳·查布拉(Sapna Chhabra)说。“通过对中胚层的研究，我们发现细胞的分化并不依赖于细胞所使用的化学信号的特定水平。

 

她说:“目前，我们知道信号从菌落边缘开始并向内移动，沐鸣注册地址而红色(染色的中胚层)细胞的位置与Wnt活动的峰值相关。”“他们只能在一定的时间内做出反应。”

 

胚胎干细胞的命运

 

生物科学系的助理教授Aryeh Warmflash说，信号到达蚁群中心所花的时间使它们无法像中胚层那样分化。

 

“信号在移动，不断地填满整个蚁群，”他说。“但取决于何时到达特定的细胞，它们要么会响应，要么不会响应。”当波到达它们时，中心的细胞已经决定成为外胚层。”

 

研究人员观察到，这些细胞本身的迁移速度有一点慢，但远不如它们传递的改变命运的信号快。

 

沃姆弗莱斯说，他们还发现，与那些已知在胚胎中变成胎盘细胞的细胞相比，位于蜂群外围的细胞是很好的匹配。

 

他说:“关于这些细胞是否代表类胎盘细胞，这个领域有相当多的争议。”“这是因为在我们的整个模型开始之前，就应该做出成为胚胎本身的干细胞或成为胎盘的决定。”

 

查哈布拉检测了周边细胞通过RNA测序表达的基因，并将它们与最近发表的早期人类胚胎胎盘细胞的测序数据进行了比较。

 

瓦姆flash说:“这让我们在这篇论文中首次对这两者进行了比较。”“底线是，这些细胞是人类胎盘的良好模型，就像干细胞是人类胚胎的模型一样。它不是完美的，但它是一个相当好的模型。”

 

其他合著者来自赖斯和波士顿大学。赖斯、得克萨斯州癌症预防与研究所、西蒙斯基金会和国家科学基金会为这项研究提供了资金。