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目前尚不清楚支撐人類胚胎在著床階段發生的胚內與胚外組織相互作用。我們構建了一種來源於多能幹細胞的模型,該模型可模擬圍著床期發育的若干特徵,從而使得原本在人類胚胎中無法開展的實驗操作成為可能。啟用人胚胎幹(ES)細胞中的胚外譜系特異性轉錄因子GATA6和SOX17(下胚層因子)或GATA3和TFAP2C(編碼AP2γ;滋養層因子),可驅動其轉化為胚外樣細胞。當這些細胞與野生型ES細胞結合時,在無外源因子的條件下可自組織形成胚樣結構,稱為人誘導型胚樣體(hiEmbryoids)。
hiEmbryoids中的上胚層樣結構域在胚外分泌的細胞外基質和形態發生素信號的作用下發生極化並分化。胚外間充質、羊膜和原始生殖細胞在hiEmbryoids中以逐步方式被指定形成。在建立穩定的誘導型ES細胞系並將ES細胞轉換至RSeT培養基後,生成hiEmbryoids的整個流程需7–10天。具備幹細胞培養基礎經驗的研究人員即可開展hiEmbryoids的構建。