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胚胎體的神秘形成：幹細胞如何自發聚集成微型組織？
胚胎體（Embryoid bodies，EBs）是由多能幹細胞所形成的三維聚集體，這些幹細胞包括來源於胚胎的胚胎幹細胞（ESC）和誘導性多能幹細胞（iPSC）。這些胚胎體模擬了早期胚胎的特徵，是研究發展生物學的模型系統，並為組織工程及再生醫學提供了新方向。
胚胎體的形成過程是自發的，展示了幹細胞如何在適當環境中反應，形成具有潛在分化能力的微型組織。
形成機制
胚胎體的形成主要依賴於細胞間的相互作用，其根本在於E-鈣黏蛋白的同親和性結合。當幹細胞在無抗分化因素的情況下培養為單一細胞時，這些細胞會自發聚集形成EBs。在bulk suspension（大宗懸浮培養）中，通過對培養皿進行非粘附性涂層，促使細胞間的相互粘附，而非對培養基的粘附。為了避免單一細胞的凋亡，經常使用ROCK通路的抑制劑幫助EBs的形成。
胚胎體的形成方法影響著它們的異質性，例如聚集動力學、大小和產量，甚至是分化過程。
分化過程
隨著EB的形成，不同的細胞類型開始出現，並進入向三個胚層（內胚層、外胚層、中胚層）的分化過程。EB的外部細胞首先會向原始內胚層表型定向，隨後分泌細胞外基質，形成類似於基底膜的結構。這種分化不僅使EB內部生成液體腔體，同時也使得內部的細胞逐漸凋亡。
此外，透過不同的培養基配方，可以促進胚胎幹細胞向中胚層和內胚層的分化，形成複雜的組織結構，並重現早期胚胎的某些特徵。例如，當EBs在明膠基質上培養時，會顯現出細胞收縮的活動，這是心肌細胞分化的一個指標。
與胚胎發展的關聯
胚胎幹細胞的分化與胚胎發展的過程密切相關，許多分子信號在這裡扮演著重要角色。經過多次分化後，這些幹細胞中的細胞開始出現空間和時間上的分化，以及結構的形成，這使得它們在再生醫學中展現出巨大潛力。
挑戰與前景
雖然EB的三維結構能模擬更自然的環境，但其也帶來了導向分化的挑戰。EDs中的細胞形成了緊密的外層，這使得物質的轉運受到限制，進而影響了分化效率和異質性。為了解決這些問題，科學家們開始探索新的方法，如改進的聚合物傳遞技術與新的培養平台，試圖克服這些局限性。
隨著對胚胎體形成過程的更深入了解，我們不禁思考：未來這些技術在生物醫學上的應用會帶來什麼樣的變革？
