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背景:在體外重現哺乳動物細胞類型分化,有望提升我們對這些過程在體內如何發生的理解,同時為生物醫學應用帶來更多前景。近幾年迅速發展的幹細胞來源胚胎模型和胚胎類器官,因其規模化、可重複性和可及性而為研究開闢了新的途徑。胚胎模型能夠模擬不同的發育階段,展現不同程度的複雜性,並且可在不同物種中建立。由於胚胎模型表現出在空間和時間上有序組織的多種譜系,它們很可能提供細胞生態位,在一定程度上重現胚胎環境,並使細胞類型與鄰近細胞群體之間的“協同發育”成為可能。
原始生殖細胞樣細胞(PGCLCs)便是這一點已經得到體現的一個例子。
總結:儘管定向分化方案能夠高效產生大量PGCLC,但胚胎模型提供了一種頗具吸引力的替代方案,因為它們能夠在研究PGCLC與鄰近細胞相互作用的同時,解析原始生殖細胞(PGC)獲得形成能力的調控性分子與生物物理機制。此外,一些胚胎模型還能重現PGC發育命運決定後的階段(包括遷移或配子發生),模擬推動PGCLC成熟和分化的誘導信號,並使跨階段研究PGCLC發育成為可能。因此,體外模型或可使我們得以回答關於細胞類型分化,尤其是PGC發育方面,此前利用現有體系尚無法觸及的問題。
關鍵資訊:本文綜述評估了當前基於幹細胞的胚胎模型的最新進展,重點關注其在模擬一般性細胞類型特異性分化方面的潛力,尤其是其用於解答PGC發育和配子發生中未決問題的能力。