Kvægs embryo regenererer fuldstændigt placenta-dannende celler

En kalv blev født fra et embryo, der mangler celler, som udgør en stor del af moderkagen, giver ny indsigt i regenererende kapacitet hos pattedyrembryoner.

Pattedyrs udvikling starter fra en enkelt celle - et befrugtet æg. Ægget går gennem flere celledelinger for at øge dets celletal og begynder derefter at danne en kugellignende struktur med et hulrum indeni, kaldet blastocysten. Blastocysten består af to typer celler, den indre cellemasse (ICM) og trophectoderm (TE), som udvikler sig til et egentligt embryo og en stor del af moderkagen, henholdsvis.

Forskere ledet af Manabu Kawahara ved Hokkaido University har vist, at da kvæg ICM -celler kan regenerere TE, de er i stand til at danne både embryo og placenta. Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of Biological Chemistry og blev en af ​​de 50 mest sete papirer fra november til december 2019 på tidsskriftets websted.

For at undersøge ICM's evne til at regenerere TE, forskerne dyrkede mus- og kvægblastocyster og fjernede hele TE fra begge blastocyster. De fandt ud af, at begge blastocyster genvandt deres kugellignende former på 24 timer. Imidlertid, regenereringshastigheden for at reformere blastocysten var bemærkelsesværdigt højere i kvægceller (97%) end musceller (57%). Den mere fuldstændige genopretning af kvægblastocyster i celletal sammenlignet med musblastocyster tyder på, at kvægcellerne har en højere regenerativ kapacitet.

Yderligere eksperimenter afslørede unormalt proteinekspression i TE af musegenererede blastocyster, der henviser til, at kvægregenereret blastocyster generelt viste normale genudtryk.

For at teste dens udviklingsevner, forskerne overførte derefter de regenererede blastocyster til modtagerhunnerne. Efter embryooverførslen, til deres overraskelse, en af ​​de fire køer blev drægtige, og en hunkalv blev naturligvis født med en tilsyneladende normal moderkage. I modsætning, ingen af ​​de mere end 100 musembryoner, der blev overført til modtagere, blev udviklet til termin.

"Vi vil fortsat overvåge helbredet for kalven født af den regenererede blastocyst, "siger Manabu Kawahara." Vores undersøgelse tyder på, at vi kan fjerne og bruge en stor del af TE til gentest til at opdrætte kvæg med forbedrede kvaliteter. Også, yderligere undersøgelser kunne afsløre mekanismen for beslutning om celleskæbne hos pattedyr og dens forskelle mellem arter. "