인생의 시작: 초기 배아는 운전석에 있습니다.
날짜:
2022년 7월 7일
원천:
IMBA- 오스트리아 과학 아카데미 분자 생명 공학 연구소
요약:
흔히 초기 배아는 연약하고 지원이 필요하다고 생각합니다. 그러나 발달 초기에는 미래의 태반을 먹일 수 있는 능력이 있으며 자궁에 둥지를 틀 수 있도록 지시한다. 과학자들은 줄기 세포로 형성된 시험관 내 배아 모델인 '블라스토이드'를 사용하여 태반 발달을 유도하고 자궁을 준비시키는 가장 초기의 분자 신호가 배아 자체에서 나온다는 것을 보여주었습니다.
흔히 초기 배아는 연약하고 지원이 필요하다고 생각합니다. 그러나 발달 초기에는 미래의 태반을 먹일 수 있는 능력이 있으며 자궁에 둥지를 틀 수 있도록 지시한다. IMBA의 Nicolas Rivron 연구소는 줄기 세포로 형성된 시험관 내 배아 모델인 '블라스토이드'를 사용하여 태반 발달을 유도하고 자궁을 준비시키는 가장 초기의 분자 신호가 배아 자체에서 나온다는 것을 보여주었습니다. 현재 세포 줄기 세포(Cell Stem Cell)에 발표된 이 발견은 인간의 생식 능력에 대한 더 나은 이해에 기여할 수 있습니다.
인생이 시작될 때 누가 누구를 돌보는가? 태반과 자궁은 태아를 양육하고 보호합니다. 그러나 배반포가 여전히 자궁에 떠 있는 발달 초기의 상황은 지금까지 불분명했습니다. 이제 IMBA(오스트리아 과학 아카데미 분자 생명 공학 연구소)의 Nicolas Rivron의 연구 그룹은 blastoids를 사용하여 초기 발달의 기본 원리를 발견했습니다.
배반포는 수정 후 처음 며칠 동안의 포유류 배아인 배반포의 시험관 내 모델입니다. 이 배아 모델은 먼저 Rivron 연구소에서 마우스 줄기 세포(Nature, 2018)에서 개발한 다음 인간 줄기 세포(Nature, 2021)에서 개발했습니다. Blastoids는 연구를 위해 배아를 사용하는 것에 대한 윤리적 대안을 제공하고 중요하게는 여러 발견을 가능하게 합니다.
이제 blastoids는 "닭이냐 달걀이냐" 딜레마를 해결했습니다. 쥐의 배반류를 사용하여 연구자들은 초기 배아 부분(~10개 세포)이 미래의 태반 부분(~100개 세포)이 형성되고 자궁 조직이 변화하도록 지시한다는 것을 발견했습니다. Nicolas Rivron은 "이렇게 함으로써 배아는 자신의 미래에 투자합니다. 곧 발달을 돌볼 조직의 형성을 촉진합니다. 배아가 통제를 받으며 주변 환경의 생성을 지시합니다."라고 말합니다.
실제로 연구팀은 태아가 발달하는 소수의 세포인 상아세포에서 분비되는 여러 분자를 발견했습니다. 그들은 이 분자가 나중에 태반을 형성하는 영양막이 다른 세포에 태반이 자라는 데 필수적인 두 가지 줄기 세포 특성을 자가 재생 및 증식하도록 지시한다는 것을 관찰했습니다.
연구팀은 또한 이들 분자가 영양막이 다른 두 분자인 WNT6과 WNT7B를 분비하도록 유도한다는 것을 발견했다. WNT6과 WNT7B는 자궁에 배반포를 감싸도록 지시합니다. "다른 연구자들은 이전에 WNT 분자가 자궁 반응에 관여한다는 것을 관찰했습니다. 이제 우리는 이러한 신호가 WNT6/7B이고 이 신호가 배반포 영양막에 의해 생성되어 자궁에 반응하도록 통지한다는 것을 보여줍니다. 관련성이 높을 수 있습니다. 이 두 분자가 인간 배반포의 영양막에서도 발현된다는 것을 확인했습니다."라고 Nicolas Rivron은 말합니다.
팀은 생체 내 이식 마우스 모델에서 마우스 blastoids의 이식 정도를 조사하여 부분적으로 발견했습니다. "나는 우리의 배반구가 자궁에 이식되는 효율성에 매우 놀랐습니다. 그리고 WNT6/7B의 분비 수준을 포함하여 배반구 내의 영양막의 특성을 변경함으로써 자궁 고치의 크기를 분명히 변경할 수 있었습니다"라고 말합니다. 이 실험을 수행한 공동 제1저자인 성진우 박사(리브론 연구소) 박사후 연구원입니다.
착상은 인간 임신의 병목 현상이며(당시 임신의 약 50%가 실패합니다) WNT6 및 WNT7B도 인간 배반포에 존재하기 때문에 이러한 발견은 때때로 일이 잘못되는 이유를 설명할 수 있습니다. Nicolas Rivron은 "우리는 현재 이러한 발달의 기본 원칙의 보존을 추정하기 위해 접시에 담긴 인간 배반구와 자궁 세포로 이러한 실험을 반복하고 있습니다. 이러한 발견은 궁극적으로 IVF 절차 개선, 불임 약물 및 피임약 개발에 기여할 수 있습니다"라고 말합니다. .
팀워크는 다른 두 명의 공동 첫 번째 저자인 Javier Frías Aldeguer, 전 Ph.D.가 주도했습니다. 학생, 그리고 현재 Ph.D.인 Viktoria Holzmann. 학생. Viktoria Holzmann은 "이러한 배아 발달의 기본 원칙을 이해하면 궁극적으로 여성이 생식 능력을 더 잘 관리할 수 있도록 하는 데 기여할 것이며, 이는 가족 계획을 개선할 뿐만 아니라 사회의 성 평등에도 영향을 미칠 것입니다."라고 말합니다.