胎盘（placenta）是连接母亲和胚胎（embryo）的器官，它可以提供胎儿生长所需的营养素和激素，以及进行气体和代谢产物的交换，并且保护胎儿免于细菌感染，在维持孕妇和胎儿健康扮演相关重要的角色。然而，人们对胎盘运作机制，仍有许多不清楚之处，因为直接在孕妇中进行研究是非常困难的。
近日，由维也纳医学大学 Martin Knöfler 博士为首的研究团队制作了一种 3D 微型模型，又称为类器官（organoids），能模拟早期胎盘结构和其基因表现，以及调查怀孕期间的状况，例如子癫前症（preeclampsia）和子宫内生长受限（intrauterine growth restriction），该研究刊登于《Stem Cell Reports》。
该研究团队从纯化后的第一孕期细胞滋养层细胞（first-trimester cytotrophoblasts）内层取出干细胞而制成类器官，而且该类器官没有血管或结缔组织成分，反应了培养皿中滋养层特异性胎盘结构。
该胎盘类器官含有滋养层前驱细胞（trophoblast progenitors）和合体滋养层细胞（syncytiotrophoblast）以及侵入性绒毛膜外滋养层细胞（invasive extravillous trophoblast），使得它们具有自我组织（self-organisation）、自我更新（self-renewal）和不断增长的能力。该研究也证实，EGF 讯息传递和抑制 TGF-β 以及增强 Wnt 讯息传递（与许多组织的发育和生长有关）都是该类器官长期扩增所必需的。抑制 Wnt 讯息传递路径，滋养层类器官的自我更新和分化也受到影响。该研究团队最后指出，未来的研究将有必要进一步优化该类器官中滋养层自我更新、规范和分化的培养条件。
科学家过去只能从滋养层细胞建立了胎盘的 2D 模型。在培养皿培养该细胞时，它们就会失去分裂和增殖的能力，所以科学家们无法用它们彻底研究胎盘。然而，胎盘类器官系统的建立将显著改善该情况，并且有助于推进胎盘研究发展，以及加速孕妇及胎儿疾病相关药物开发，甚至可望排除治疗危险的怀孕障碍。
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1. Stem Cell Reports. 2018 Jul 31. pii: S2213-6711(18)30309-6.
2. https://labiotech.eu/medical/placenta-model-pregnancy-disorders/
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