バイオエンジニアリングされた多能性幹細胞モデル：ヒトの初期胚発生を探るための新しいアプローチ

/ /

日本語AIでPubMedを検索

PubMedの提供する医学論文データベースを日本語で検索できます。AI(Deep Learning)を活用した機械翻訳エンジンにより、精度高く日本語へ翻訳された論文をご参照いただけます。

Curr. Opin. Biotechnol..2020 Jul;66:52-58. S0958-1669(20)30078-1. doi: 10.1016/j.copbio.2020.06.005.Epub 2020-07-13.

バイオエンジニアリングされた多能性幹細胞モデル：ヒトの初期胚発生を探るための新しいアプローチ

Bioengineered pluripotent stem cell models: new approaches to explore early human embryo development.

Agnes M Resto Irizarry
Sajedeh Nasr Esfahani
Jianping Fu

PMID: 32673946 DOI: 10.1016/j.copbio.2020.06.005.

抄録

ヒトの発生は、ゲノムによってコード化された環境シグナルや因子が相互に作用して細胞の運命の変化や自己組織化を引き起こす複雑なプロセスであり、それによって人体の進行的な形成が促進される。ここでは、ヒト多能性幹細胞（hPSC）ベースの胚モデル（または胚）を開発するために使用されている、制御可能な環境を持つ人工バイオミメティックプラットフォームについて説明します。ゲノム編集ツール、単細胞解析、計算モデルと組み合わせることで、ヒトの初期発生における分化、パターニング、成長につながる時空間ダイナミクスを解析することができる。さらに、現在進行中のヒト外胚系の血統導出に関する研究と、胚性幹細胞と外胚系幹細胞の両方を用いたマウス胚系モデルから何が学べるかについても議論します。最後に、より制御可能なシステムの生成のための有望なバイオエンジニアリングツールと、hPSCをベースとした胚性幹細胞モデルから得られた知見の検証の必要性について議論します。

Human development is a complex process in which environmental signals and factors encoded by the genome interact to engender cell fate changes and self-organization that drive the progressive formation of the human body. Herein, we discuss engineered biomimetic platforms with controllable environments that are being used to develop human pluripotent stem cell (hPSC)-based embryo models (or embryoids) that recapitulate a wide range of early human embryonic developmental events. Coupled with genome editing tools, single-cell analysis, and computational models, they can be used to parse the spatiotemporal dynamics that lead to differentiation, patterning, and growth in early human development. Furthermore, we discuss ongoing efforts in human extraembryonic lineage derivation and what can be learned from mouse embryoid models that have used both embryonic and extraembryonic stem cells. Finally, we discuss promising bioengineering tools for the generation of more controllable systems and the need for validation of findings from hPSC-based embryoid models.