可控的人类外胚层和羊膜发育的模型，造福数百万女性

　　每年，全世界数百万妇女经历流产。大多流产发生在妊娠早期，大约是胚胎植入子宫内膜的时间，这主要是对一些妊娠早期的原因缺乏了解，尤其是植入期。 人多能干细胞（包括hESC和hiPSC）以不同方式用于研究构成人胚胎和胎儿的各种类型的细胞。它们可以被允许自发分化以产生称为胚状体的细胞聚集体。或者，可以通过与生长因子的特定混合物孵育来指导它们的分化，以产生胎儿器官或特定胚层的3D模型。然而，在这些模型中看到的初始胚层分化是无序的，并且与植入期间人胚胎中观察到的空间组织分化没有相似之处。因此，这些模型对于研究人类妊娠的围植入阶段并不是很有帮助。

　　2019年9月11日，密歇根大学医学院付建平(音译Jianping Fu)团队在Nature 在线发表题为“Controlled modelling of human epiblast and amnion development using stem cells”的研究论文，该研究报告微流体装置中的人多能干细胞（hPSCs）以高度可控和可扩展的方式概括了外胚层和羊膜外胚层部分的发展的标志。鉴于其可控性和可扩展性，微流体模型提供了强大的实验系统，以推进人类胚胎学和繁殖的知识。该模型可以帮助合理设计用于疾病建模和细胞治疗的hPSC的分化方案，以及用于预防妊娠失败和出生缺陷的高通量药物和毒性筛选。

　　最后，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校Amander T. Clark在Nature 在线发表题为“Human embryo implantation modelled in microfluidic channels”的点评文章，系统概况了该研究的进展，指出这是一种创新的微流体装置，能够模拟人类胚胎植入子宫壁时发生的事件， 也许可以利用这些信息帮助全世界数百万女性更好地了解甚至避免早期妊娠失败。

　　每年，全世界数百万妇女经历流产。大多流产发生在妊娠早期，大约是胚胎植入子宫内膜的时间，这主要是对一些妊娠早期的原因缺乏了解，尤其是植入期。 体外培养的人类胚胎提供了关于组织特性和早期人类发育的见解。然而，超过胚泡期的体外人胚胎培养方案仍然不是最理想的。此外，生物伦理指南禁止在受精后超过14天或达到原条（PS）发育的开始时体外培养人类胚胎。

人体外胚层和羊膜发育的微流体模型

　　目前，hESC和hiPSC以不同方式用于研究构成人胚胎和胎儿的各种类型的细胞。它们可以被允许自发分化以产生称为胚状体的细胞聚集体。或者，可以通过与生长因子的特定混合物孵育来指导它们的分化，以产生胎儿器官或特定胚层的3D模型。源自患者的hiPSC系可用于“特定疾病”建模。这些策略产生与晚期胚胎和胎儿相同的细胞类型；然而，在这些模型中看到的初始胚层分化是无序的，并且与植入期间人胚胎中观察到的空间组织分化没有相似之处。因此，这些模型对于研究人类妊娠的围植入阶段并不是很有帮助。

　　在这里，研究人员报告微流体装置中的人多能干细胞（hPSCs）以高度可控和可扩展的方式概括了外胚层和羊膜外胚层部分的发展的标志，包括外胚层的腔内生成和由此产生的羊膜腔，双极胚囊的形成，以及原始生殖细胞和原始条纹细胞的规格。

羊膜外胚层样细胞在涉及Wnt信号传导的后部胚胎样囊中触发中胚层诱导

　　研究人员进一步显示羊膜外胚层样细胞作为信号中心起作用，以触发hPSC中类似原肠胚形成的事件的发作。鉴于其可控性和可扩展性，微流体模型提供了强大的实验系统，以推进人类胚胎学和繁殖的知识。该模型可以帮助合理设计用于疾病建模和细胞治疗的hPSC的分化方案，以及用于预防妊娠失败和出生缺陷的高通量药物和毒性筛选。

　　参考信息：

　　https://www.nature.com/articles/s41586-019-1535-2

　　https://www.nature.com/articles/d41586-019-02563-y