祝賀！近日，由科學網科學可視化團隊為美國得克薩斯大學西南醫學中心吳軍團隊制作的 Cell Stem Cell 封面，已正式刊出。
2025年8月29日，吳軍團隊在Cell Stem Cell期刊上發表題為“An inducible model of human post-implantation development derived from primed and naive stem cells”的研究論文，通過將始發態人多能干細胞（primed hPSCs）與經轉基因誘導的、原始態人多能干細胞（naive hPSCs）來源的胚外細胞結合，成功構建了可高效模擬人類植入后早期胚胎發育（CS5-CS6階段）的誘導型干細胞胚胎模型（iSCBEMs），并首次發現卵黃囊與胚外中胚層細胞開始起源于初始誘導的胚外細胞，但逐漸被始發態人多能干細胞來源的細胞取代。
本研究設計并實施了一套系統性的、分步優化的策略來構建新型誘導型干細胞胚胎模型（iSCBEMs）。首先，研究團隊通過篩選一系列轉錄因子，最終確定并建立了利用多西環素（DOX）誘導的轉基因細胞系：在naive hPSCs中誘導表達YAP-5SA（一種持續活躍的YAP突變體）來產生滋養層樣細胞（TLCs），以及誘導表達GATA6來產生下胚層樣細胞（HLCs）。其中，膜定位熒光蛋白（tdTomato和EGFP）在iYAP-5SA和iGATA6細胞系中以DOX依賴性方式表達，便于后續譜系追蹤。其次，系統比較了不同多能性狀態的干細胞作為胚胎部分來源的效率，發現與誘導產生的胚外細胞共聚集時，primed hPSCs表現出卓越的自我組織能力。最后，評估了多種培養體系，確定使用基于N2B27的擴展囊胚培養（EBC）培養基能最優地支持聚合體的長期生長、結構完整性和譜系整合。最終的標準化方案是將32個primed hPSCs與經過3天DOX誘導的naive iYAP-5SA和iGATA6 hESCs共聚集，并在EBC培養基中進行培養。
結果表明，本研究構建的iSCBEMs展現出了驚人的自我組織能力，成功模擬了人類胚胎在植入后早期（CS5-CS6）的復雜形態發生事件和細胞譜系分化路徑。在培養的第3天開始，模型內部開始出現明顯的腔化過程，形成了三個特征性的空腔結構：羊膜樣腔、卵黃囊樣腔以及絨毛膜樣外層結構。這些空腔并非隨機分布，而是呈現出高度有序的空間排布，類似于天然胚胎中羊膜腔、卵黃囊和絨毛膜腔的相對位置，標志著雙胚層盤結構的初步建立。極性蛋白（如PKCζ、PODXL）和細胞粘附分子（ECAD、NCAD）在腔體上皮的特定分布，證實了這些結構建立了典型的頂端-基底極性，表明iSCBEMs成功重現了羊膜腔與卵黃囊腔形成的關鍵特征，包括早期譜系分離、空間組織以及生殖細胞特化的啟動。
設計故事
此次封面設計回顧了人類植入后發育模型研究的時間線：二維類原腸胚（2014年）、三維類原腸胚（2020年）、干細胞衍生胚胎模型（2023年），以及本期由Chen團隊和Oura團隊分別報道的兩項完全基于干細胞的植入后人胚胎模型。
封面整體創作以藝術畫廊為場景，觀畫者是一位科學家（其不僅是欣賞者，也是創造者），在觀看記錄著胚胎模型發展史的畫作。上方的光線打到畫作上，其中2025年的畫作光線最強，也隱喻出：科學進步如同藝術史的迭代，不斷逼近“真實”。
畫面風格以二維手繪為主，很好地結合了研究亮點，以簡明扼要的方式展示了成果的重要性。該設計最終獲得了研究團隊老師們和期刊編輯的高度認可，順利見刊！
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近期，科學網科學可視化團隊制作完成了一批新的圖片，其中部分圖片已經成功見刊或發布（見下圖）。
中國科學院生物物理研究所團隊論文配圖：
中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心團隊成果登上 Cell Stem Cell 封面：
中國科學院南海海洋研究所團隊成果登上 Environmental Science & Technology 封面：
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