Nature胚胎新突破：迷你胎盘帮助了解早期胚胎发育机制

　　一项最新研究显示，一种新型胎盘早期的细胞模型：“迷你胎盘（Mini-placentas）”能帮助我们了解生殖障碍，解析胚胎早期发育的奥秘。

　　这一研究成果公布在11月28日的Nature杂志上。

　　许多怀孕失败的病例是由于胚胎没有正确地植入子宫内膜，不能形成正常附着在母体上的胎盘。但是由于这一阶段的复杂性，科学家们对于正常情况，以及可能病变发生的问题了解很少。而且动物与人类不太相似，无法提供良好的胎盘发育和植入模型。

　　文章的一作，剑桥大学病理学和生理学，发育和神经科学系的Margherita Turco博士说，“胎盘是支持胎儿在母体内生长的绝对必要条件。当它不能正常运作时，就可能导致严重的问题，比如先兆子痫或流产，对母亲和孩子都会产生直接和终生的后果。但是我们对这个重要器官的了解非常有限，这主要是因为缺乏良好的实验模型。”

　　30多年前，剑桥大学Ashley Moffett教授和Charlie Loke教授开始尝试培养人胎盘细胞，研究怀孕后前几周的细胞事件。他们的主要技术人员Lucy Gardner找到了分离和表征胎盘滋养层细胞的方法。这些技术与有机体培养系统相结合，可以构建出早期胎盘的微型功能模型，或者称为“迷你胎盘”。

　　在过去几年间，一个新的研究领域蓬勃发展——李咏这些类器官（通常被称为“迷你器官”（mini-organs ）），人们能深入了解人类生物学和疾病。剑桥大学是有机体研究领域的世界领导者之一，他们这里的科学家们正在利用类器官培养从“迷你大脑”到“迷你肝脏”，再到“迷你肺”。

　　在最新这项研究中，研究人员利用来自胎盘组织的绒毛（一种微小的叶状结构），这些滋养层类器官能够长期存活，具有遗传稳定性并组织成绒毛状结构，分泌必需的蛋白质和激素，这些蛋白质和激素会影响母亲在怀孕期间的新陈代谢。

　　进一步的分析表明，类器官与正常的早期妊娠胎盘非常相似。因此研究人员可以在体外妊娠试验中记录积极的反应。

　　滋养细胞研究中心主任Graham Burton说：“这些‘迷你胎盘'是建立在数十年的研究基础上的，我们相信它们将改变这一领域的工作。它们能帮助我们调查早期妊娠发生的，对母亲及其后代的终生健康产生深远影响的事件。胎盘提供了生长所必需的所有氧气和营养素，如果胎盘不能正常发育，也许会造成低出生体重婴儿，甚至胎儿死亡。”

　　此外，类器官还可以揭示胎盘，子宫和胎儿之间关系的其他谜团：例如，为什么胎盘能够阻止一些感染从母亲的血液传递到胎儿，而其它病原体，如寨卡病毒，是否能够通过这个障碍？类器官也可用于筛选妊娠早期使用药物的安全性，了解染色体异常如何扰乱正常发育，甚至可能为失败的妊娠提供干细胞疗法。

　　去年，这一团队报告了子宫内膜的微型功能模型的进步。“现在我们已经开发出两界面的器官模型——母体组织和胎盘组织，我们可以开始研究这两个方面如何相互交流的了，”Ashley Moffett教授补充道。

　　Moffett教授还共同指导了最近在Nature发表的一项研究，该研究使用基因组学和生物信息学方法在子宫和胎盘的交界处分析了超过70,000个单细胞。

　　这项研究揭示了细胞如何相互交流，改变免疫反应，并呈现了子宫和胎盘中的新的意想不到的细胞状态，显示每个细胞中的哪些基因开启。