13.4.1　揭示人胚胎早期发育奥秘

类胚胎的研究，巨大地促进了我们对人早期胚胎发育的理解。尽管拟胚体呈现无序杂乱的细胞排列，但它的出现开启了h PSCs体外分化为不同细胞谱系（包括造血、血管、胰腺、心脏、肝脏和神经等谱系）的广泛研究，并促进了我们对三胚层特化机制的认识［89，132］。微图案集落为定量研究人胚层（羊膜或滋养层样细胞和三胚层）特化提供了一个重复性和可控性良好的体外2D模型，并进一步帮助揭示了BMP、WNT和Nodal等信号在不同胚层特化中的调控机制，以及不同胚层特化过程中的信号反馈性调节作用。此外，A.H.Brivanlou团队将微图案集落产生的前原条样细胞移植到鸡胚，首次证实人早期发育过程中存在组织者（organizer）细胞类型［90，109-111，133，134］。原肠体在缺乏胚外组织的条件下，经历了自发的结构拉长并形成3D尾芽状结构（tail-bud-like structures），模拟了前后轴特化并出现体节发生的初始信号［91］。连续体节样结构在原肠体的基础上，进一步揭示了分节时钟的振荡动态和关键功能，以及体节发生的形态特征和分子机制［92，93］。羊膜囊胚体系统地揭示了早期羊膜细胞的形态和分子特征，为早期羊膜细胞的鉴定奠定了基础，并解码了羊膜特化的分子机制，以及细胞密度和表面硬度等因素对羊膜特化的影响。此外，羊膜囊胚体还揭示了羊膜细胞可能作为一个起始的信号中心，驱动原肠运动的开始［94-96］。低剂量（1 ng/ml）BMP4或胚外细胞诱导primed hPSCs产生的不对称上胚层模型，模拟了前后轴的对称打破过程并揭示了内在的分子机制［97，98］。通过类囊胚，Kagawa等揭示了上胚层样细胞诱导极性滋养层样细胞成熟，进而获得黏附子宫内膜细胞的能力，模拟了体内无法观察到的囊胚着床过程［99］。(https://www.daowen.com)