人类干细胞|打开人类胚胎发育“黑匣子”( 二 )


“我们期待发育生物学朝着一致的细胞本体发展,整合空间转录组、单细胞测序、原位测序等多组学单细胞分析方法,绘制全面的三维发育细胞图谱,还原真实的人类体内胚胎发育分子进程 。”郭国骥说 。
从理论到临床
基因型和环境的相互作用是导致人类早期发育障碍的基础 。一系列儿童和成人疾病起源于胚胎时期,包括结构性出生缺陷、神经发育障碍(包括精神分裂症)、儿童癌症、先天性免疫缺陷、不育和性别发育差异,以及许多儿科疾病 。
“众多罕见遗传病在出生时都会出现一系列发育不良后遗症,有时即使归类为相同的疾病,其医学表现也有很大差异 。”郭国骥说 。但由于我们对人类正常发育的了解有限,因此无法确定发育障碍的病因,以及母体基因型、父亲年龄和其他外部风险因素(如饮食、酒精、毒素、内分泌干扰物和病原体)产生的影响 。
研究人员表示,构建人类发育细胞图谱可以揭示儿童癌症的发病机制 。儿童和成人脑肿瘤通常会在发育早期阶段出现程序异常,将肿瘤细胞的表达谱与人类发育细胞图谱进行比较可以确定癌细胞的起源及其致癌途径 。相关数据还可应用于检测病毒进入受体和蛋白酶在各个器官中的表达,帮助了解成人和胚胎时期对新冠病毒的不同易感性 。
用于临床治疗和再生医学的细胞和组织工程也是人类发育细胞图谱潜力巨大的应用领域 。源自人类多能干细胞的细胞疗法正在进入帕金森病治疗的早期临床试验,使用的方案是在发育基础上改进的中脑多巴胺能神经元的分化研究,此外利用胚胎造血干细胞的造血潜能可以为血液病患者带来实质性益处 。

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