無需生殖細胞和子宮，科學家人工合成小鼠胚胎！或為干細胞療法提供重要線索

每經記者 文巧    每經編輯 高涵    

近日，以色列研究人員在不使用精子、卵子和子宮的情況下，成功合成了小鼠胚胎，并將小鼠胚胎在人造子宮中培養(yǎng)了8天時間?！度A盛頓郵報》評論稱，這一研究進展為干細胞科學領域打開了一扇窗戶，有朝一日或許可被用來創(chuàng)造人類的替代器官，拯救數以萬計的生命。

8月初，在一篇發(fā)表于《細胞》的研究中，來自以色列魏茨曼科學研究所的科研團隊利用小鼠的胚胎干細胞制造出了一些人造小鼠胚胎，并使用了一種新型的生物反應器對它們進行培養(yǎng)，使得胚胎發(fā)育出心臟和一些器官雛形。

實驗中，研究人員將小鼠基礎的胚胎干細胞系和基因改造后的胚胎干細胞系在培養(yǎng)皿中一起培養(yǎng)了5天，隨后轉移到了旋轉的培養(yǎng)容器中。

在培養(yǎng)的第8天時，細胞形成的類胚狀體組織非常類似于自然情況下發(fā)育8.5天的胚胎：擁有跳動的心臟、清晰的頭尾末端，且形成骨骼肌的塊狀體節(jié)和發(fā)育中的大腦和脊髓，以及其他器官的雛形。

研究人員還測量了其中4萬多個胚胎細胞的基因活性，發(fā)現預期的所有類型的細胞都在正確的位置。

“這是我們了解胚胎如何自我構建的一個重要里程碑，” 龐培法布拉大學的發(fā)育生物學家阿方索•馬丁內斯•阿里亞斯（Alfonso Martinez Arias）表示，同時他稱該實驗為一個“游戲規(guī)則改變者”。

有研究人員表示，這項研究提出了合成人類胚胎的可能性，因此有必要繼續(xù)就如何處理這些人造胚胎進行社會討論。

不過，在領導該研究的干細胞科學家雅各布•漢納（Jacob Hanna）看來，這項研究的希望并不在于用這項技術來替代生殖（過程），而在于能夠創(chuàng)造合成人類胚胎模型的一種模式，從而培育出可以用于治療的器官前體。

過去幾十年來，干細胞療法主要被期望用以修復人體自身組織。由于干細胞可以培育成任何組織或器官，因而它在修復脊髓損傷、受損心臟或用來治愈糖尿病等方面具有巨大的潛力。然而，將干細胞培育成復雜的、有功能的組織一直是一個艱難的挑戰(zhàn)。

因此，漢納希望通過這項研究對干細胞早期培育過程中進行觀察，為干細胞療法提供重要的線索。

不過，需要指出的是，這項研究證明了一個完整的合成胚胎可以由胚胎干細胞合成，但實驗并未把培養(yǎng)后的胚胎轉移回小鼠子宮中來嘗試發(fā)展出生命。并且，據《華盛頓郵報》報道，雖然研究人員成功使用干細胞合成了胚胎，但這是一個極易出錯的過程，只有一小部分胚胎能繼續(xù)發(fā)育出跳動的心臟和其他器官。

具體來講，每10000個細胞團中大約僅有50個能夠成功合成胚胎，其余的都無法正常發(fā)育。漢納還表示，盡管合成的小鼠胚胎與天然的小鼠胚胎非常相似，但它們并不完全相同。

此外，本次實驗僅進行到人工合成胚胎發(fā)育的第8天，此后小鼠胚胎就停止了發(fā)育，其中的原因尚不清楚，還有待更深入的研究。

封面圖片來源：視覺中國-VCG11470024947