Nature胚胎新突破：迷你胎盤幫助了解早期胚胎發育機制

　　一項最新研究顯示，一種新型胎盤早期的細胞模型：“迷你胎盤（Mini-placentas）”能幫助我們了解生殖障礙，解析胚胎早期發育的奧秘。

　　這一研究成果公布在11月28日的Nature雜志上。

　　許多懷孕失敗的病例是由于胚胎沒有正確地植入子宮內膜，不能形成正常附著在母體上的胎盤。但是由于這一階段的復雜性，科學家們對于正常情況，以及可能病變發生的問題了解很少。而且動物與人類不太相似，無法提供良好的胎盤發育和植入模型。

　　文章的一作，劍橋大學病理學和生理學，發育和神經科學系的Margherita Turco博士說，“胎盤是支持胎兒在母體內生長的絕對必要條件。當它不能正常運作時，就可能導致嚴重的問題，比如先兆子癇或流產，對母親和孩子都會產生直接和終生的后果。但是我們對這個重要器官的了解非常有限，這主要是因為缺乏良好的實驗模型。”

　　30多年前，劍橋大學Ashley Moffett教授和Charlie Loke教授開始嘗試培養人胎盤細胞，研究懷孕后前幾周的細胞事件。他們的主要技術人員Lucy Gardner找到了分離和表征胎盤滋養層細胞的方法。這些技術與有機體培養系統相結合，可以構建出早期胎盤的微型功能模型，或者稱為“迷你胎盤”。

　　在過去幾年間，一個新的研究領域蓬勃發展——李詠這些類器官（通常被稱為“迷你器官”（mini-organs ）），人們能深入了解人類生物學和疾病。劍橋大學是有機體研究領域的世界領導者之一，他們這里的科學家們正在利用類器官培養從“迷你大腦”到“迷你肝臟”，再到“迷你肺”。

　　在最新這項研究中，研究人員利用來自胎盤組織的絨毛（一種微小的葉狀結構），這些滋養層類器官能夠長期存活，具有遺傳穩定性并組織成絨毛狀結構，分泌必需的蛋白質和激素，這些蛋白質和激素會影響母親在懷孕期間的新陳代謝。

　　進一步的分析表明，類器官與正常的早期妊娠胎盤非常相似。因此研究人員可以在體外妊娠試驗中記錄積極的反應。

　　滋養細胞研究中心主任Graham Burton說：“這些‘迷你胎盤'是建立在數十年的研究基礎上的，我們相信它們將改變這一領域的工作。它們能幫助我們調查早期妊娠發生的，對母親及其后代的終生健康產生深遠影響的事件。胎盤提供了生長所必需的所有氧氣和營養素，如果胎盤不能正常發育，也許會造成低出生體重嬰兒，甚至胎兒死亡。”

　　此外，類器官還可以揭示胎盤，子宮和胎兒之間關系的其他謎團：例如，為什么胎盤能夠阻止一些感染從母親的血液傳遞到胎兒，而其它病原體，如寨卡病毒，是否能夠通過這個障礙？類器官也可用于篩選妊娠早期使用藥物的安全性，了解染色體異常如何擾亂正常發育，甚至可能為失敗的妊娠提供干細胞療法。

　　去年，這一團隊報告了子宮內膜的微型功能模型的進步。“現在我們已經開發出兩界面的器官模型——母體組織和胎盤組織，我們可以開始研究這兩個方面如何相互交流的了，”Ashley Moffett教授補充道。

　　Moffett教授還共同指導了最近在Nature發表的一項研究，該研究使用基因組學和生物信息學方法在子宮和胎盤的交界處分析了超過70,000個單細胞。

　　這項研究揭示了細胞如何相互交流，改變免疫反應，并呈現了子宮和胎盤中的新的意想不到的細胞狀態，顯示每個細胞中的哪些基因開啟。