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発生生物学：ヒト発生における初期前後組織化のin vitroモデル
Nature 582, 7812 doi: 10.1038/s41586-020-2383-9
哺乳類胚のボディープランは、原腸形成の過程を通じて形作られる。原腸形成は、等方性の細胞集団を、直交する3つの軸を基準にして配列される組織の集合体へと転換する初期発生事象である。モデル生物ではこの過程についての多くの知見が得られているが、ヒトの原腸形成についてはほとんど分かっていない。これは、そうした発生初期段階のヒト胚の入が困難であり、倫理的および技術的な制約によりex vivoでの原腸形成観察の実現可能性が制限されているためである。今回我々は、ヒト胚性幹細胞を使用してガストルロイドを作製できることを示す。ガストルロイドは三次元的な多細胞凝集体で、追加の胚体外組織を必要とせずに分化して、時空間的に組織化された3つの胚葉の派生物を形成する。ヒトのガストルロイドは前後軸に沿って伸長し、空間的トランスクリプトミクスを用いることで、ガストルロイドがパターン化した遺伝子発現を示すことが明らかになった。これには体節形成のシグネチャーが含まれることから、72時間後のヒトガストルロイドがカーネギー発生段階9の胚のいくつかの特徴を示すことが示唆される。我々の研究は、初期発生における胚軸組織化の間に起こるヒト特異的な調節過程を明らかにして、これを調べるための実験的操作の容易なモデル系を示している。
