德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心吳軍、Gary C. Hon及中國科學(xué)院動(dòng)物研究所于樂謙共同通訊在Cell Stem Cell 在線發(fā)表題為“Large-scale production of human blastoids amenable to modeling blastocyst development and maternal-fetal cross talk”的研究論文，該研究報(bào)告了一項(xiàng)用于從幼稚多能干細(xì)胞中***地產(chǎn)生大量高保真的人類囊胚的研究方案。這使得蛋白質(zhì)組學(xué)分析能夠鑒定出可能涉及人類囊胚中信號(hào)狀態(tài)的衍生和/或維持的磷酸基特異性特征。

該研究發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜基質(zhì)在促滋養(yǎng)細(xì)胞存活、增殖和囊胚共培養(yǎng)過程中的作用。并排單細(xì)胞RNA測序揭示了著床前囊胚和囊胚以及著床后培養(yǎng)物之間轉(zhuǎn)錄組譜的相似性和差異性，并發(fā)現(xiàn)了與子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)過程中類似早期遷移滋養(yǎng)細(xì)胞的群體。該優(yōu)化方案將促進(jìn)人類囊胚作為一種可獲取、可擾動(dòng)、可擴(kuò)展和可處理的人類囊胚模型的更廣泛應(yīng)用。

在人類著床前發(fā)育過程中，囊胚在受精后大約5天形成，是一個(gè)由外滋養(yǎng)外胚層(TE)上皮層組成的球形結(jié)構(gòu)，它圍繞著一個(gè)充滿液體的腔，腔內(nèi)含有一個(gè)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(ICM)。從歷史上看，人類植入前和植入期發(fā)育的研究依賴于捐贈(zèng)的多余胚胎進(jìn)行研究，這些胚胎來自體外受精(IVF)，這嚴(yán)重***了可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性、規(guī)模和類型。人類多能干細(xì)胞(hPSCs)具有擴(kuò)展的自我更新能力，為體外研究人類發(fā)育提供了替代手段。人類胚泡模型(hPSCs衍生的胚泡模型)的***新進(jìn)展開辟了新的領(lǐng)域，并為研究人類發(fā)育和著床的早期階段和機(jī)制提供了寶貴的***選擇，減少了樣本之間的遺傳異質(zhì)性。

在先前的研究中，通過調(diào)節(jié)幾種信號(hào)通路，作者開創(chuàng)了一種兩步三維（3D）培養(yǎng)策略，以從主要在5iLA培養(yǎng)基中培養(yǎng)的幼稚hPSC中生成胚泡。后來，兩項(xiàng)獨(dú)立的研究報(bào)道了從PXGL培養(yǎng)的初始hPSCs中產(chǎn)生囊胚的方法。在不同條件下培養(yǎng)的原始人造血干細(xì)胞，如PXGL和5iLA，需要不同的定制方案來生成囊胚。無論如何，在兩種初始條件下產(chǎn)生的囊胚在形態(tài)、大小、細(xì)胞數(shù)量和譜系組成上與人類囊胚相似。它們在研究空腔形成機(jī)制和人類植入的***步方面表現(xiàn)出有效性。盡管有相似之處，但在效率、可擴(kuò)展性、可訪問性和脫靶單元方面，協(xié)議之間存在一些顯著差異。

機(jī)理模式圖（圖源自Cell Stem Cell）

該研究提出了一種強(qiáng)大的、可重復(fù)的、***的方法，可以大規(guī)模地從原始的人造血干細(xì)胞中制造高保真的人類囊胚樣結(jié)構(gòu)。這一新優(yōu)化的方案將促進(jìn)人類囊胚的廣泛使用，為人類囊胚提供一個(gè)可訪問的、可動(dòng)搖的、可擴(kuò)展的、可處理的和合乎***的模型。在這項(xiàng)研究中，確定了囊胚形成過程中不可或缺的幾個(gè)信號(hào)通路，并揭示了IESCs對(duì)囊胚細(xì)胞和囊胚細(xì)胞的促生存和促分化作用。此外，也證明了人類囊胚和子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)能夠再現(xiàn)母胎串?dāng)_。該研究提供了一個(gè)***的參考數(shù)據(jù)集，強(qiáng)調(diào)了胚胎植入后早期人類發(fā)育過程中的轉(zhuǎn)錄變化。這些發(fā)現(xiàn)可能指導(dǎo)提高囊胚功能的策略的發(fā)展，從而促進(jìn)更強(qiáng)健的植入后發(fā)育。

片段篩選磁珠作為高通量測序中的關(guān)鍵原料，是影響整體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要部分。如何對(duì)片段篩選磁珠進(jìn)行穩(wěn)定性的規(guī)模化生產(chǎn)，也是各類磁珠廠商要面臨的問題。洛陽吉恩特生物科技有限公司作為生物磁珠的生產(chǎn)廠家，對(duì)片段篩選磁珠的關(guān)鍵工藝進(jìn)行長期、大量的優(yōu)化，通過在實(shí)際應(yīng)用場景中的反復(fù)測試，目的片段篩選準(zhǔn)確，尤其對(duì)于200-500bp的片段，篩選效果良好穩(wěn)定，并且磁珠的磁響應(yīng)速度快，可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，篩選結(jié)果可直接進(jìn)行下游環(huán)節(jié)。