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抽象的
脊椎動物的分段身體計劃是在體細胞發(fā)生過程中建立的，這是模型生物中經過充分研究的過程，但由于倫理和技術限制，在人類中仍然很大程度上難以捉摸。盡管基于多能干細胞(PSC)的方法1-5最近取得了進展，但在空間和時間上有力地概括人類體細胞發(fā)生的模型仍然在很大程度上缺失。在這里，我們介紹了一種基于PSC中胚層的人類分割和體細胞發(fā)生3D模型，我們稱之為“axioloid”，它準確地捕捉了分割時鐘的振蕩動力學以及體外連續(xù)體節(jié)形成的形態(tài)學和分子特征.軸突顯示出形成節(jié)段的適當的rostrocaudal圖案和穩(wěn)健的前后FGF/WNT信號梯度和視黃酸(RA)信號成分。我們確定了RA信號在穩(wěn)定形成片段中的一個意想不到的關鍵作用，表明RA和細胞外基質(ECM)對體節(jié)的形成和上皮化具有明顯但又協(xié)同的作用。重要的是，比較分析證明了軸突與人類胚胎的驚人相似性，通過軸突中HOX代碼的存在進一步驗證了這一點。最后，我們通過使用具有HES7和MESP2突變的類患者iPSC，證明了axioloids在研究人類先天性脊柱疾病發(fā)病機制中的效用.這些結果表明，axioloids代表了一個有前途的新平臺來研究人類的軸向發(fā)育和疾病。
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