[发明专利]一种通过悬浮震荡共培养制备重构胚胎的方法及其专用组合物

说明书

本发明公开了一种通过悬浮震荡共培养制备重构胚胎的方法及其专用组合物。本发明提供了一种制备重构胚胎(命名为ETX‑胚胎样结构)的方法，包括如下步骤：将三种干细胞进行悬浮震荡共培养，形成(自组聚合形成)重构胚胎(胚胎样结构)；所述三种干细胞为胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)、滋养层干细胞(trophoblast stem cells,TSCs)和胚外内胚层干细胞(extra‑embryonic endoderm stem cells,XENCs)。ETX‑胚胎样结构发生了与正常胚胎发生和发育相似的分子和形态发生事件。本发明提供ETX‑胚胎样结构为研究胚胎发育和胚胎着床提供了一个强大的新模型系统，可用于研究胚胎发生和发育的分子机制。

技术领域

本发明涉及一种通过悬浮震荡共培养制备重构胚胎的方法及其专用组合物。

背景技术

哺乳动物受精卵经历了一系列重要的变化最终形成了囊胚，包括合子基因组激活和谱系特化等。囊胚由滋养外胚层(TE)和内细胞团(ICM)组成，ICM包括表胚层(Epiblast，EPI)和原始内胚层(PE)。在胚胎植入子宫期间，囊胚从胚泡样结构转化为了圆柱形原肠胚结构。

原肠胚结构主要由5部分组成：(1)外胎盘椎；(2)表胚层；(3)胚外外胚层(ExE)；(4)包裹EPI和ExE的脏内胚层(visceral endoderm，VE)；(5)包裹整个胎儿的壁卵黄囊,Reichert膜和滋养巨细胞层。在原肠化过程中胚胎组织间的相互作用导致了表胚层发生极化和成腔最终形成中空的莲花样结构；而滋养外胚层继续发育分化形成胚外外胚层最终形成了第二个腔；最终胚胎和胚外组织的两个腔融合形成了一个大腔，叫做前羊膜腔。从而胚胎打破了对称发育模式，起始了中胚层和原始生殖细胞的特化。脏内胚层是胚胎模式建立的非常重要的信号来源。前原条期胚胎末梢的远端脏内胚层(distal visceral endoderm，DVE)细胞迁移到了近侧形成了近侧脏内胚层(anterior visceral endoderm，AVE)。DVE是胚胎前后轴分化起始的重要信号来源，它可以分泌信号分子抑制Nodal和Wnt信号等。在原肠化末期中内外三个胚层逐渐建立并发育为整个胎儿。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过悬浮震荡共培养制备重构胚胎的方法及其专用组合物。

本发明提供了一种制备重构胚胎(命名为ETX-胚胎样结构)的方法，包括如下步骤：将三种干细胞进行悬浮震荡共培养，形成(自我聚合形成)重构胚胎(胚胎样结构)；所述三种干细胞为胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)、滋养层干细胞(trophoblaststem cells,TSCs)和胚外内胚层干细胞(extra-embryonic endoderm stem cells,XENCs)。胚胎干细胞来源于表胚层。滋养层干细胞来源于滋养层。胚外内胚层干细胞来源于原始内胚层。ETX-胚胎样结构具有如下特定空间结构：XEN细胞来源的组织位于外层，ES细胞来源的组织和TS细胞来源的组织位于内部，XEN细胞来源的组织包裹ES细胞来源的组织和TS细胞来源的组织，ES细胞来源的组织和TS细胞来源的组织分别聚集于内部两端且比例相当且紧密连接。所述共培养的时间可为3小时以上。所述共培养的时间可为12小时以上。所述共培养的时间可为12-96小时。所述共培养的时间可为12-84小时。所述悬浮震荡共培养中需要避免细胞贴壁，因此具体采用非粘附水平悬浮震荡共培养。所述悬浮震荡共培养具体可为：在非粘附细胞培养皿中，50rpm-90rpm(具体可为60rpm)水平振荡培养。所述共培养采用液体培养基。所述共培养具体采用胚胎培养基。所述共培养具体采用重组胚胎培养基。

本发明还保护三种干细胞在制备重构胚胎(ETX-胚胎样结构)中的应用；所述三种干细胞为胚胎干细胞、滋养层干细胞和胚外内胚层干细胞。