中科院地质与地球物理研究所，中科院地质与地球物理研究所地址
近日，中科院大连化学物理研究所研究员秦建华团队利用人诱导多能干细胞（hiPSC）建立了一种三维培养体系，可在体外形成具有血管样结构的胎盘类器官，模拟人早期胎盘的发育特征。相关成果发表于《生物工程与转化医学》。
前期，秦建华团队利用生物学和工程学协同策略，将细胞自组织与器官芯片技术相结合，在体外建立了hiPSC衍生的滋养层样组织3D模型，可模拟人早期胎盘的发育特征，并研究探讨了流体力学因素对胎盘组织分化和分泌功能的影响。
该工作中，团队优化建立了一种包含特定生长因子和细胞外基质的3D培养体系，通过诱导hiPSC向滋养层细胞和血管内皮细胞进行多向分化，形成具有血管样结构的胎盘类器官。经过免疫荧光、流式细胞分析、实时定量PCR等鉴定，所产生的胎盘类器官被证明具有类似妊娠早期人类胎盘的一些关键特征，其中包含主要的滋养层细胞类型，如细胞滋养层、合体滋养层细胞和浸润型绒毛外滋养层以及内源性血管内皮细胞等。
此外，该类器官还具有微绒毛结构，并可分泌胎盘特异性激素（hCG-β）和血管内皮生长因子A（VEGFA）等。团队通过单细胞转录组分析证实，所形成的滋养层类器官与人早孕胎盘组织的表型特征具有高度相似性。进一步研究发现，胎盘类器官对炎性因子（TNF-α）和VEGF受体抑制剂的刺激产生响应，可模拟体内胎盘组织的生理、病理特征。
新构建的胎盘类器官模型包含多种滋养层细胞亚型、血管样结构和组织关键功能特征，为研究人类早期胎盘发育、先兆子痫和病原体感染等提供了新思路。
《医学科学报》 (2022-12-23 第10版 综合)
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