许多外胚层细胞（Epiblast Cells）在原肠胚形成（Gastrulation）过程中通过原条（Primitive Streak）形成中胚层（Mesoderm）和内胚层（Endoderm）。其余的外胚层细胞转化为神经上皮细胞（Neuroepithelial Cells，NECs），发育中的神经管上皮细胞在PCW3和PCW4之间不对称分裂，并经历一系列分子和形态变化，转化为径向胶质细胞（Radial Glial Cells，RGCs），这是神经细胞生成的祖细胞。深入探究人类早期大脑发育过程中神经干细胞（Neural Stem Cells，NSCs）的多样性以及细胞命运决定的调控机制，对理解各大脑区域中不同类型细胞的产生和发展的至关重要。

科普丨间充质干细胞的14个特性
✦间充质干细胞，又称多潜能基质细胞，简称MSCs，是属于中胚层的一类多能干细胞，主要存在于结缔组织和器官间质中。在适宜条件下可分化为脂肪、骨、软骨等多种组织细胞。✦✦先来几张图看看间充质干细胞的一些神奇特质：①体外培养的间充质干细胞迅速增殖，并争先恐后地去抢占地盘，这种“定向迁移”的能力，对损伤修复至关重要：②哪里有血管，哪里就有间充质干细胞：（图中灰色管状是毛细血管，红色是间充质干细胞）③如下图，将活细胞染为红色，死亡的心肌细胞染为青色，间充质干细胞不断迁移，箭头所指部位间充质干细胞逐渐与死亡细胞融合成为双核，400分钟时死亡的心肌细胞开始奇迹般地复活：④间充质干细胞可以沿着胶原纤维等胞外基质四处爬行：1976年，Freidenstein首次发现间充质干细胞。后研究发现间充质干细胞具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等潜能。间充质干细胞被认为最接近临床应用的干细胞产品。间充质干细胞是继胚胎干细胞、造血干细胞之后的又一科研热点，是一种能够治疗多种系统疾病的“实用型干细胞”。01间充质干细胞的基本特性包括:1）强大的增殖能力和多向分化潜能：在适宜的体内或体外环境下分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞、神经细胞、肝细胞、内皮细胞、基质细胞等多种细胞的能力。2）免疫调节功能：通过细胞间的相互作用及产生细胞因子干扰树突状细胞功能并抑制T细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免疫重建的功能。3）来源多样、取材方便，易于分离、培养、扩增和纯化，多次传代扩增后仍具有干细胞特性。以上是对于间充质干细胞的通常看法，随着研究深入发现间充质干细胞在医疗中的价值远远高过胚胎干细胞、多效诱导多能干细胞等“干细胞明星”，有必要对其进行重新认识：1、组织支持的"土壤细胞"：间充质干细胞是一种滋养层细胞，可能存在于所有组织中，支持多种细胞的生存和生长，包括：造血细胞、胚胎干细胞、肿瘤细胞、神经细胞、肝细胞、内皮细胞等；2、组织修复的“微药厂”：间充质干细胞在体内发生炎症损伤，释放出炎症信号时，持续地分泌相关抗炎性分子、抗凋亡分子等，在体内形成一个促进组织修复及再生的微环境；3、信号开关功能：间充质干细胞可能具有自身开/关调控机制，而这个调控机制的关键可能在于体内是否存在有炎症信号；4、抗菌作用：间充质干细胞可以分泌一种被称为hCAP-18/LL37具有抗菌作用的抗菌肽；5、纤维化作用：可以修复血管纤维化、肝纤维化、肺纤维化等；6、抗排斥作用：间充质干细胞可以抑制GVHD（移植物抗宿主反应），能够促进造血干细胞植入，还可以降低细胞或器官移植后的免疫排斥反应；7、激活内源性干细胞同种异基因间充质干细胞，主要通过分泌细胞因子调节微环境，激活内源性干细胞发挥组织修复作用；8、“一过性”使命：同种异基因间充质干细胞，必要时可以直接参与组织分化与修复，在完成使命后逐步被内源性组织细胞替换，并不长期滞留体内；9、超级起始材料：间充质干细胞体外扩增方便，具有多潜能性，可望成为组织工程、细胞重编程，以及细胞转分化理想的起始材料；10、伴随生命全过程：有了间充质干细胞，才有组织发生：单细胞生物只有集落，原肠胚阶段的生物有内胚层和外胚层，仍没有组织分化，每个细胞都可以独立生存；当生命进化或发育到三胚层阶段真正意义上的组织才诞生，而间充质干细胞就起源于中胚层；11、身体的脚手架：间充质干细胞是组织的建造者和功能维持者：间充质干细胞在组织形态发生中负责搭建脚手架，分化出骨骼、软骨、脂肪、纤维等结缔组织，构成器官发育框架结构；而且，间充质干细胞可以分泌数十种因子，为各种分化细胞提供所需营养；12、建造细胞微环境：间充质干细胞是各种细胞niche的建造者和维护者：机体各种细胞处在特有的niche之中才能够正常发挥功能，间充质干细胞负责建造各种niche、并分泌所需的各种因子维护其功能，如：肌细胞niche、神经细胞niche、造血干细胞niche、上皮细胞包niche、肿瘤细胞niche等等；另一方面，间充质干细胞还通过免疫调节作用隔离不同niche，避免不同性质niche的相互冲突；13、组织功能维护者：间充质干细胞是维护组织功能的基础，任何疾病都与间充质干细胞有直接关系：各种物理、化学、生物因素均直接和间接作用在组织的脚手架和细胞niche上，从而引起损伤、感染、过敏、坏死、免疫力下降、内分泌紊乱、神经失调、衰老、癌变等等。14、遍布所有组织：间充质干细胞与血管相伴，存在于机体所有的组织、组织液和分泌物中。脐带中含有大量的间充质干细胞，根据目前的研究结果，脐带中的间充质干细胞含量较高，增殖能力、免疫调节能力强，分泌细胞生长因子的总量也非常高。同时，来源于脐带的间充质干细胞因取材方便，无道德伦理争议，可获取的细胞数量多、活力强，便于扩增和传代，同时又没有配型、排异等问题，极其适合于临床研究和应用。

【Cell | 科学家利用干细胞重现人类胚胎早期发育关键阶段！】#微博健康在关注#
来源：生物谷

原肠胚形成（gastrulation）是胚胎从空心球体重组装为多层结构的过程，被认为是人类发育的“黑匣子”。这是因为出于生物伦理的考虑，人类胚胎的培养时间通常不会超过14天，而原肠胚形成发生在受精后17至21天之间。此外，目前模拟原肠胚形成的干细胞模型还不能包括产生卵黄囊和胎盘所需的胚胎外组织。

在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学西南医学中心的吴军教授团队报告了一种开发“外周类原肠胚（peri-gastruloids）”的新方法。外周类原肠胚是一种类似胚胎的结构，包括支持组织之一的卵黄囊，而卵黄囊是以前的模型所缺少的。相关研究结果于2023年7月20日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Modeling post-implantation stages of human development into early organogenesis with stem-cell-derived peri-gastruloids”。

论文通讯作者、德克萨斯大学西南医学中心干细胞生物学家吴军说，“虽然人类原肠胚形成和早期器官形成的非整合模型是由始发态（primed）的人类多能干细胞开发的，但这些模型缺乏在胚胎发育模式（embryo patterning）和形态发生中发挥重要作用的胚胎外细胞。胚胎组织和胚外组织的存在使得科学家们能够研究原肠胚形成期间外胚层（epiblast）、羊膜和卵黄囊之间的相互作用---这在人类以前是无法实现的。”

这些作者开发的方法使用了扩展型多能干细胞（expanded pluripotent stem cell, EPSC），而不是更常用的始发态多能干细胞。EPSC先前已被证实能在小鼠体内分化成胚胎组织和胚外组织。

通过向人类EPSC添加适当的生长因子，它们分化成了这两种类型的组织。然后，这些细胞自我组装成类似人类胚胎的结构，这些作者将之称为 “外周类原肠胚”。

胚胎外组织释放指导胚胎发育的化学信号，这使得这种外周类原肠胚能够模拟几个重要的过程，这些过程被认为是人类胚胎发育所处的黑匣子阶段的一部分。

外周类原肠胚发育为胚胎生长的羊膜腔和为胚胎提供血液供应的卵黄囊腔。此外，外周类原肠胚显示器官发生的早期迹象，如神经胚形成（neurulation），而神经胚形成标志着中枢神经系统发育的开始。

这些作者报告说，他们的方法是高效和可重复的。在他们认为是小规模的试验中，他们能够生成数百个外周类原肠胚。吴教授说，“这一模型的强大之处在于，它能够利用人体EPSC非凡的自我组装能力，将外来干预降到最低。”

作者指出，由于不包括产生胎盘的滋养层细胞（trophoblast），外周类原肠胚是不能存活的，这有助于缓解这项研究的伦理问题。该项目遵循了国际干细胞研究指南，并获得了德克萨斯大学西南医学中心干细胞监督委员会的批准。