人体体细胞发生的体外重建与解构

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抽象的

脊椎动物体显示节段性组织，其在脊柱和周围神经的周期性组织中最为显着。当包含骨骼肌和椎骨前体的体节从前体中胚层(PSM)有节奏地产生时，首先实施这种同色异谱组织。然后体节被细分为前部和后部隔室，这对于椎骨形成和周围神经系统的节段性模式1-4至关重要.这个关键的体细胞细分是如何建立的仍然知之甚少。在这里，我们介绍了人类多能干细胞(PSC)的新型三维培养系统，称为Somitoids和Segmentoids，它们概括了具有前后(AP)身份的体节样结构的形成。我们确定了分割时钟在将时间节律性转化为前后体细胞室的空间规律性方面的关键功能。我们展示了分割基因MESP2的初始盐和胡椒表达在新形成的节段中，通过主动细胞分选机制转化为前部和后部同一性的隔室。我们的工作表明，参与体细胞发生的主要模式模块包括时钟和波前、AP极性模式和体节上皮化可以在我们的体外系统中分离和独立运行。我们一起为启动体节极性模式的对称性破坏过程定义了一个新框架。我们的工作提供了一个有价值的平台来解码体细胞发生的一般原则和推进人类发展的知识。

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