日本在太空培育出老鼠胚胎 人类未来有望在太空繁殖

日本在太空培育出老鼠胚胎人类未来有望在太空繁殖日本科研人员成功在国际空间站培育出能正常发育的老鼠胚胎，为人类未来在太空繁衍后代带来希望。法新社上星期天（10月29日）报道，日本山梨大学先进生物科技中心教授若山照彦，以及日本宇宙航空研究开发机构（JapanAerospaceExplorationAgency）团队等研究人员，于2021年8月透过火箭将冷冻老鼠胚胎运至国际空间站。太空人使用特别设计的设备解冻了这些处于早期阶段的胚胎，并在空间站内培育了四天。研究员说：“这些在微重力环境下培育的胚胎正常发育到囊胚期（blastocyst），囊胚细胞发育成胎儿和胎盘。”据悉，在胚胎发育早期，受精卵先发育成囊胚，再由囊胚发育成外、中、内三个胚层。外胚层最终发育成机体的神经、皮肤等组织，中胚层发育成心脏、血液、肌肉和骨骼等组织，内胚层则发育成肺、肝、胰腺和肠等内脏器官。外、中、内三胚层的形成过程直接影响胎鼠能否顺利从母体诞生。这项研究已于上星期六（28日）刊登《iScience》科学杂志上。研究指出，这项实验已“清楚证明重力（对培育胚胎）没有显著影响”。科研人员在对送回地球实验室的囊胚样本进行分析后，也未发现去氧核糖核酸（DNA）和基因的状态有任何重大变化。山梨大学及日本国家研究机构理化学研究所（Riken）发联合声明说，这是“史上首个显示哺乳动物可能可以在太空繁殖的研究”，也是全球第一个完全在国际空间站微重力环境下培育哺乳动物早期胚胎的实验。声明还说，未来还须将在空间站培育的囊胚胚胎植入老鼠体内，以进一步检视老鼠能否生殖，确保囊胚是正常的。这些研究项目对未来的太空探索及殖民任务或具有重要意义。2023年10月30日3:56PM

纯私人太空任务Ax-2将在太空中培育干细胞 为世界首次

纯私人太空任务Ax-2将在太空中培育干细胞为世界首次据悉，Ax-2任务计划于美国东部时间5月21日下午5时37分从佛罗里达州肯尼迪航天中心搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空。按照任务计划，Ax-2任务宇航员将在国际空间站培育诱导性多能干细胞(iPSC)，其可以发育成构成人体的三种主要细胞群。培育这些干细胞并让它们在太空中分化，可以让研究人员确定微重力如何影响其发育成大脑和心脏细胞等其他类型的细胞。这项研究的联合负责人、洛杉矶西达赛奈医疗中心细胞生物学家阿伦·夏尔马（ArunSharma）在一份声明中说：“将iPSC用于医疗领域的一个主要挑战是培育足够多的高质量干细胞。”“我们希望能够以数十亿计的数量进行大规模培育，这样就可以将它们用于许多不同的方面，包括发现可能改善心脏功能的新药。虽然在过去的几年里，我们在这方面做得越来越好，但在培育干细胞方面仍然存在一定限制，我们认为微重力可能会克服其中的一些限制。”根据洛杉矶西达赛奈医疗中心的说法，iPSC是一种功能强大的干细胞。科学家通过对成年细胞进行重新编程，使其回到一种被称为“多能性”的状态，几乎可以发育成人体中发现的任何细胞类型。这使得多能干细胞在开发疾病模型和定制化治疗方法方面非常重要。然而，在地面培育多能干细胞很麻烦，部分原因是地球引力效应会影响这些细胞的发育。在国际空间站的低重力环境中，可以解决这个棘手的问题。这项任务的联合首席研究员、西达赛奈医疗中心理事会再生医学研究所执行主任克莱夫·斯文森（CliveSvendsen）在声明中说，“重力不断地将这些多能干细胞拉向地球，对它们施加压力，刺激干细胞开始转化为其他细胞。但在微重力环境下，这种影响将不复存在，”通过移除重力因素，研究人员能够测试干细胞是否会在太空中生长得更快，是否会出现更少的基因突变，并保持多能性的状态。斯文森说：“这是这次新任务的目标，我们都非常期待看到那里发生的事情。”西达赛奈医疗中心的一个团队将在发射前一周抵达肯尼迪航天中心，准备干细胞并将其装载到载人龙飞船上。如果一切顺利，Ax-2任务的机组成员将在5月21日乘坐猎鹰9号火箭搭载的载人龙飞船发射升空。这次任务只持续一周时间，未来几个月还有更长时间的任务，计划进一步测试干细胞在太空飞行中分裂和复制DNA的能力。私人太空公司AxiomSpace总部位于美国国家航空航天局约翰逊航天中心所在地德克萨斯州休斯顿。公司表示，AxiomSpace目标是“为创新者、政府和个人普遍提供造访近地轨道的服务”。Ax-2任务将是AxiomSpace组织前往国际空间站的第二次任务。第一次任务Ax-1于2022年4月份通过SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空，并将四名私人宇航员送入国际空间站，前后持续两周多的时间。Ax-1也是第一次前往国际空间站的私人宇航员任务。AxiomSpace也在自行开发空间站模块，并将在未来几年内发射到国际空间站。最终这些空间站模块将从国际空间站分离出来，在近地轨道上组成公司自己的私人空间站。（辰辰）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358895.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358895.htm

人造胚胎竟成功培育出大脑和心脏！Nature还没排版就急忙发表

人造胚胎竟成功培育出大脑和心脏！Nature还没排版就急忙发表人造胚胎，竟发育出完整的大脑结构和心脏？！经过十多年的研究，来自剑桥大学和加州理工学院的科学家们真的做到了。其研究成果登上了最新的Nature。原标题：人造胚胎竟成功培育出大脑和心脏！Nature还没排版就急忙发表，研究人员：下一步人类胚胎模型（为了尽早被更多学者看到，Nature甚至还没来得及排版编辑，就直接把预印本给搬上来了。）研究人员表示，这次主要进展在于产生整个大脑的能力，尤其是前部区域，这一直是合成胚胎发育的“圣杯”。来康康这是一项什么样的研究。人造胚胎发育出心脏和大脑胚胎干细胞，在学界被认为是万能细胞。因为它可以在体外进行哺乳动物胚胎中发生的许多阶段。但实际上，想要这种干细胞的发育潜力大大拓展，还需要其他干细胞来支持，与胚胎干细胞进行相互作用。即早期发育过程中的三种胚胎外干细胞：滋养层干细胞（TSC）、胚胎外内胚层干细胞(XEN)和诱导型XEN细胞(iXEN)。科学家们在实验室中将胚胎干细胞跟TSC、iXEN按比例组装成衍生胚胎模型。通过诱导一组特定基因表达，研究人员让这些干细胞彼此“交谈”。这种路径的思考，实际上与人类胚胎发育过程有关。以往的研究表明，人类胚胎要成功发育，就需要早期胚胎组织与对外连接的组织（将胚胎与母亲连接起来的组织）之间进行“对话”。在受精后第一周，三种类型干细胞发育：一种最终分化为身体组织，另外两种则继续支持胚胎发育。一种为胚外干细胞将成为胎盘，将胎儿与母亲连接起来，并提供氧气和营养。另一个将成为卵黄囊，胚胎在那里生长，并在早期发育过程中从中获取营养。基于这样的背景，研究人员构建了一个小鼠胚胎模型。整个发育过程是在启动血岛发育的胚胎外卵黄囊内发育的。结果在发育的第8.5天，胚胎模型显示出明的前脑和中脑区域的头部褶皱。除此之外，还有一个跳动的心脏状结构，一个由神经管和体节组成的躯干，一个含有神经中胚层祖细胞的尾芽，一个肠管和原始生殖细胞。这一研究结果，证明了胚胎和两种类型的胚胎外干细胞的自组织能力——通过原肠胚和早期器官形成，重建哺乳动物的发育能力。进一步的，他们还研究了这种人造胚胎的基因表达模式，发现与天然胚胎非常相似。团队数十年研究这一研究来自剑桥大学、加州理工学院、华盛顿大学等机构的研究人员合著完成。研究人员表示，这为实验模型中研究神经发育机制开辟了新的可能性。而且虽然现在是在小鼠模型中进行，他们还正在开发一个类似于人类胚胎的发育模型，以了解关键过程背后的机制。如果在将时间轴拉长，这一方法将可以用来指导合成器官的发展。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309091.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309091.htm

深度学习模型成功识别胚胎发育过程

深度学习模型成功识别胚胎发育过程英国普利茅斯大学牵头的研究表明，一种新的深度学习人工智能（AI）模型可通过视频，识别出胚胎发育过程中发生的事件及其发生时间。29日发表在《实验生物学杂志》上的论文，重点介绍了这种名为“Dev-ResNet”的模型，它能识别出动物胚胎中何时发育出了关键功能，包括其心脏功能、孵化、爬行，甚至死亡。研究人员表示，虽然本研究的对象是池塘蜗牛胚胎，但该模型已经可广泛应用于所有物种，他们提供了将“Dev-ResNet”应用于不同生物系统的全面脚本和文档。

科学家意外制造出六足小鼠胚胎

科学家意外制造出六足小鼠胚胎研究人员在小鼠发育早期关闭一个基因，最终意外地得到了六足哺乳动物胚胎，并取代了其外生殖器。大多数四肢动物的外生殖器和后肢都是从相同的原始结构发育而来的。本次实验中被关闭的Tgfbr1基因参与了一条信号通路，为正在形成的身体提供从躯干到尾部的方向。这条通路为正在发育的胚胎细胞提供了“创造后肢”或“外生殖器”的指令。与对照小鼠相比，团队仔细观察了突变小鼠腿部组织中的DNA，并发现染色质发生了重塑，控制细胞DNA访问的蛋白质已转换为“腿部”结构，而不是“生殖器”结构。该项研究发表在《自然通讯》杂志上。哪位群友转世了viaArduino

太空种菜成了：中国空间站的水稻、拟南芥长势喜人

太空种菜成了：中国空间站的水稻、拟南芥长势喜人随着问天实验舱上行、在中国空间站内进行的高等植物培养实验，已经取得阶段性进展，拟南芥和水稻种子样品的生长状态良好。7月28日，载有实验样品拟南芥种子和水稻种子的实验单元，由航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中，并于7月29日启动实验。神舟十四号航天员乘组将实验单元安装至生命生态通用实验模块蔡旭哲打开生命生态通用实验模块拟南芥和水稻的种子都已经萌发，其中拟南芥幼苗已长出叶子，高杆水稻幼苗已长至30厘米左右，矮杆水稻也有5-6厘米，生长状态良好。后续，将完成拟南芥和水稻在空间站从种子到种子全生命周期的实验，并在实验过程中由航天员采集样品、冷冻保存，最终随航天员返回地面进行分析。微重力条件下水稻的生长发育情况作为本次空间实验的样品，拟南芥和水稻是两种模式植物。拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物，很多蔬菜，比如青菜、油菜等都属于十字花科。水稻代表单子叶、短日、禾本科植物，很多粮食类作物，比如小麦、玉米等属于禾本科。空间站内水稻生长状态良好微重力条件下拟南芥的生长发育情况本项目主要研究空间微重力条件下，拟南芥和水稻的开花调控的分子机理。实验的目标是完成拟南芥和水稻在空间站从种子到种子全生命周期的培养研究，探索利用空间环境因素控制植物的开花，来实现在较小的封闭空间中植物生产效率最大化的可能途径。同时，通过航天员在轨采集样品，冷冻保存返回分析，鉴定空间微重力调控植物开花的关键枢纽基因并对其进行功能验证，为下一步构建适应空间微重力环境的高产优质农作物提供分子元件。“太空水稻”“太空拟南芥”分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼表示，希望通过本次研究，在国际上首次完成空间微重力条件下水稻从“种子到种子”全生命周期的培养实验，并获得水稻培养的关键环境参数，为进一步解析空间微重力对水稻生长发育的影响及分子基础，利用水稻进行空间粮食生产提供重要理论指导。同时，通过转录组分析比较拟南芥和水稻两种模式植物在空间环境中开花途径关键基因的表达及其调控网络的变化，解析空间微重力对于长日和短日植物开花的分子机理，为进一步创制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力环境资源提供理论依据。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309973.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309973.htm