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调查人类发展是一个重要的科学挑战由于技术和伦理的局限性与胚胎样品。面对这些困难,干细胞提供了一个替代实验模型难以接近的人类发展阶段在体外1-13。在这里,我们表明,人类多能干细胞可以触发self-organise成三维结构,概括一些关键的早期人类胚胎发育post-implantation时空的事件。重要的是,我们的系统可再生产地捕捉自发分化和共同发展胚胎外胚层的胚外hypoblast-like血统,与分泌调节器建立关键信号中心,可以进行对称半空中事件。单细胞转录组确认分化成不同的细胞状态peri-gastrulating人类胚胎14、15没有建立胎盘细胞类型,包括签名post-implantation外胚层,羊膜外胚层,原条,中胚层,早期胚外内胚层,以及最初的卵黄囊归纳。总的来说,我们的系统捕获关键特性从Carnegie-stage人类胚胎发展的跨越16(CS) 4 CS7,提供可再生的,容易处理的,和可扩展的实验平台,了解基本的细胞和分子机制是人类发展的基础,包括新的机会和高吞吐量的先天性病理解剖。
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补充注1
比较庆熙国家灵长类动物植入和早期原肠胚形成的综合参考。单个细胞RNA序列作业的详细描述和分析方法。
补充注2
元数据的人类extra-embryoids单个细胞RNA序列。表显示细胞类型,时间点和细胞周期。
补充注3
元数据集成的三对灵长类动物的研究发展的参考。表显示的数据集,包括人类和猕猴猴胚胎从Tyser et al . 2021年,香等。2020年,马et al . 2019。
补充注4
CellTypist决定分数人类extra-embryoid细胞和体内参考状态之间的三对灵长类动物的研究发展。表显示的分数表明每个各自引用标签的相似性水平。
补充表1
细胞数量和增殖率的人类额外的胚状体和灵长类动物的胚胎。表细节细胞数量增加的人力额外的胚状体开发相比,灵长类动物胚胎的报道。
补充表2
人类血统的效率产生额外的胚状体不同遗传背景hPSC线。效率每特性表细节中观察到不同的遗传背景hPSC线。
补充表3
细胞类型注释从马、Tyser和湘数据集。表定义单元类型注解引用单个细胞RNA序列数据集。
补充表4
功能比较人类额外的胚状体和拟胚体。表的细节特性在这项研究中观察到人类额外的胚状体和拟胚体报道。
补充表5
在这项研究中使用的抗体。
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Pedroza, M。,Gassaloglu, S.I., Dias, N.et al。Self-patterning人类干细胞进入post-implantation血统。自然(2023)。https://doi.org/10.1038/s41586 - 023 - 06354 - 4
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DOI:https://doi.org/10.1038/s41586 - 023 - 06354 - 4