调节人类脊柱发育的细胞时钟

在随后的几年中，Pourquié等人进一步阐明了这种横跨许多生物体的所谓分段时钟的机制，包括使用小鼠细胞在实验室培养皿中创建时钟的第一个模型。

尽管这项工作增进了对正常和异常脊柱发育的了解，但直到现在为止，还没有人能够确认时钟是否存在于人类中。

Pourquié带领着两个团队中的一个，他们现在使用源自成年人类组织的干细胞创建了第一个实验室用的碟形分割时钟模型。

这些成就不仅提供了人类分割时钟滴答的第一个证据，而且为科学界提供了第一个体外系统，从而可以研究人类的早期脊柱发育。

哈佛医学院医学院布拉瓦尼克学院遗传学教授普基(Pourquié)说：“我们几乎不了解人体发育过程中的卵节发育，这是在受精后的第三周到第四周之间，在大多数人知道他们怀孕之前。”哈佛干细胞研究所成员。“我们的系统应该是研究分段时钟的基本规则的强大系统。”

“我们创新的实验系统现在使我们能够并排比较小鼠和人类的发育，”Pourquié实验室的研究生，哈佛医学院领导的论文的第一作者之一玛格丽特·迪亚兹-卡德罗斯(Margarete Diaz-Cuadros)说，1月8日发表在大自然中。“我很高兴揭开人类发展独特之处。”

两种模型都为了解脊柱的发育状况(例如先天性脊柱侧弯)以及涉及胚胎同一区域的组织的疾病(称为旁轴中胚层)打开了新的大门。这些包括全身的骨骼肌和棕色脂肪，以及躯干和背部的骨骼，皮肤和血管衬里。

Pourquié希望研究人员能够使用新的干细胞模型生成分化的组织用于研究和临床应用，例如骨骼肌细胞研究肌营养不良症和棕色脂肪细胞研究2型糖尿病。这些工作将为设计新疗法提供基础。

“如果要生成对临床应用有用的系统，则需要首先了解生物学。”同时也是布里格姆妇女医院哈佛医学院弗兰克·伯·马洛里病理学教授的普基说。“那么你可以制造肌肉组织，它将起作用。”

尽管科学家通过将成年细胞重新编程为多能干细胞，然后沿着特定的发育路径诱使它们来衍生出多种组织，但肌肉骨骼组织却被证明是固执的。然而，最后，Pourquié及其同事发现，当它们浸入标准生长培养基中时，仅向干细胞中添加两种化合物就可以促进转化。

“我们可以以大约90%的效率生产近轴中胚层组织，”Pourquié说。“这是一个非常好的开始。”

他的团队创建了一个类似的源自胚胎小鼠细胞的模型。

HMS研究人员惊讶地发现，分割时钟开始在小鼠和人类细胞培养皿中滴答作响，并且首先不需要将细胞安排在与人体更接近的3D支架上。

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