Die Erzeugung von blastozystenähnlichen Strukturen aus Spleißosomen unterdrückt totipotente blastomerähnliche Zellen der Maus

Eine von Dr. Man Zhang (Guangzhou Laboratory, Guangzhou Medical University) geleitete Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft China Biowissenschaften.

Frühere Studien haben gezeigt, dass die Effizienz der Bildung blastozystenähnlicher Strukturen (Blastoide) aus erweiterten pluripotenten Zellen (EPS) ziemlich gering war (15 %). Zusätzlich enthielten EPS-Blastoide wenige TE-Zellen und eine beträchtliche Menge an mesodermähnlichen Zellen. Um die Effizienz der Blastoid-Erzeugung zu erhöhen, wurden durch Spliceosomal-Repression induzierte totipotente Blastomer-ähnliche Zellen (TBLCs) zur Erzeugung von Blastoiden verwendet.

Es wurde berichtet, dass TBLCs ähnliche Transkriptome wie 2C-4C-Embryonen haben. Das Team fand heraus, dass Blastoide in fast 80 % der Mikrovertiefungen beobachtet wurden, wenn sie im iBlastoid-Medium aggregiert waren, was viel höher ist als die Effizienz der EPS-Blastoid-Bildung. „Das ist eine unerwartete Beförderung“, sagte Man Zhang. Die Immunfluoreszenzfärbung zeigte, dass etwa 71 % der TBLC-Blastoide die Marker früher Zelllinien mit einer ähnlichen Lokalisation wie natürliche Embryonen exprimierten.

In der Zwischenzeit versuchte Dr. Pengfei Zhang zusammen mit dem Laborleiter Man Zhang festzustellen, ob eine einzelne TBLC blastozystenähnliche Strukturen hervorrufen könnte. Da es für das Hochdurchsatz-Screening der Auswirkungen der Genmanipulation in der frühen Embryogenese entscheidend ist, Blastoide aus einer einzelnen Zelle zu erzeugen. Dementsprechend können 9,3 % der Mikrovertiefungen (multipliziert mit 18,6 % mit 50 %) aus einem einzelnen TBLC blastozystenähnliche Strukturen bilden, die alle 3 Linienmarker in einem ähnlichen Muster wie natürliche Blastozysten exprimieren.

Darüber hinaus zeigte scRNA-seq, dass TBLC-Blastoide eine ähnliche Abstammungszusammensetzung und ein ähnliches Zelltranskriptom wie Blastozysten hatten. Im Vergleich zu den Blastoiden, die aus anderen gemeldeten Zelltypen (EPS, ETS und TPS) erzeugt wurden, enthielten TBLC-Blastoide mehr TE-Linienzellen, aber weniger PrE-ähnliche Zellen. Zusätzlich wurden TSC-ähnliche und PrESC-ähnliche Zelllinien aus TBLC-Blastoiden etabliert.

Die Forscher bewerteten auch, ob sich TBLC-Blastoid über die Implantation hinaus entwickeln kann, und rekapitulieren einige Aspekte der Entwicklung nach der Implantation sowohl in vitro als auch in vivo. TBLC-Blastoide, die in vitro im IVC-Medium kultiviert werden, können in das Ei-Zylinder-Stadium übergehen. Wenn sie in den Uterus von scheinschwangeren Mäusen transplantiert werden, können TBLC-Blastoide in vivo Deziduae induzieren. Sie erhielten aus den Deciduae eine embryoähnliche E7.5-Struktur.

Sie konnten sich jedoch in vivo nicht normal entwickeln. Die Autoren weisen darauf hin, dass das anormale Genexpressionsprofil extraembryonaler Abstammungslinien (TE und PrE) von Blastoiden die Hauptursache für ihre anormale In-vivo-Entwicklung sein könnte. Weitere Studien zur Optimierung des Mediums, um einen angemessenen Anteil und originalgetreue PrE- und TE-Zellen in TBLC-Blastoiden zu erhalten, sind notwendig, um voll funktionsfähige synthetische Embryonen zu erzeugen.