科技日報記者 張佳欣

英國弗朗西斯·克里克研究所科學(xué)家開發(fā)了一種能培育出人類脊索的干細(xì)胞模型，這是人類首次在干細(xì)胞模型中培育出脊索組織。在胚胎發(fā)育過程中，脊索就像是一個GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，引導(dǎo)細(xì)胞構(gòu)建脊柱和神經(jīng)系統(tǒng)。這一成果標(biāo)志著科學(xué)家在研究人體早期發(fā)育形態(tài)方面邁出了重要一步，相關(guān)論文18日發(fā)表在《自然》雜志上。

脊索是一種棒狀組織，是所有脊椎動物的標(biāo)志性特征。是發(fā)育中支撐軀干的關(guān)鍵部分，有助于確定身體的主軸。它就像發(fā)育中胚胎的GPS系統(tǒng)，指導(dǎo)脊柱和神經(jīng)系統(tǒng)的形成。但由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，在實驗室中生成這種重要組織一直是個難題。

此次，研究人員首先通過雞胚胎了解了脊索如何自然形成。通過將其與現(xiàn)有小鼠和猴子胚胎信息進(jìn)行比較，他們終于確定了形成脊索組織所需的分子信號的時機(jī)和順序。

以前實驗室培育脊索失敗的原因之一是不清楚何時添加所需的成分。現(xiàn)在，團(tuán)隊找到了正確“配方”，生成了一系列精確的化學(xué)信號序列，并借此誘導(dǎo)人類干細(xì)胞形成脊索。

干細(xì)胞形成了一個微型的“軀干狀”結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可發(fā)出化學(xué)信號，可自發(fā)延長至1—2毫米。它包含正在發(fā)育的神經(jīng)組織和骨干細(xì)胞，其排列方式與人類胚胎的發(fā)育方式相似。這表明脊索正在促使細(xì)胞在正確的時間、正確的位置發(fā)育成正確的組織類型。

研究人員表示，這項成果有助于深入探索影響脊柱和脊髓的先天性缺陷，還可能為研究影響椎間盤（由脊索發(fā)育而來的位于椎骨之間的減震墊）的疾病提供新見解。