新浪科技訊 北京時(shí)間3月25日消息，科學(xué)家近日成功利用人類(lèi)干細胞模擬了胚胎發(fā)育的早期階段。

　　多支研究團隊各自獨立地發(fā)表報告稱(chēng)，自己培育出了形似人類(lèi)囊胚的細胞團（囊胚約于卵子受精四天后形成）。兩支團隊在3月17日的《自然》期刊上發(fā)表了自己的研究成果。而就在一周之前，還有兩支團隊也在論文預印網(wǎng)站bioRxiv上發(fā)布了類(lèi)似的成果，但尚未經(jīng)過(guò)同行評審。這些實(shí)驗為我們提供了一個(gè)了解人類(lèi)發(fā)育過(guò)程中關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的機會(huì )，也讓我們無(wú)需用人類(lèi)胚胎做實(shí)驗、便可更好地了解流產(chǎn)與不孕不育問(wèn)題。

　　“這是一個(gè)重要的里程碑?！泵苄髮W(xué)生物工程師傅劍平指出。

　　科學(xué)家目前對胚胎發(fā)育早期階段的了解部分來(lái)自于對人類(lèi)胚胎的研究。但出于道德倫理考慮，這些胚胎的使用存在限制，受到嚴格監管?？茖W(xué)家指出，由于在實(shí)驗室中用人類(lèi)干細胞培育的囊胚與人類(lèi)胚胎存在區別，因此也許可以避開(kāi)人類(lèi)胚胎研究受到的那些限制，從而能更多地開(kāi)展這類(lèi)研究工作。他們并不認為這些類(lèi)似囊胚的結構有能力發(fā)育成為完整胚胎。

　　研究人員此前曾在實(shí)驗室中用小鼠干細胞培育出過(guò)囊胚，但小鼠的發(fā)育路徑與人類(lèi)不同，因此培育出的結構并不適合研究人類(lèi)發(fā)育。

　　而上述最新研究“成功將所有要素結合在了一起，建立起了胚胎發(fā)育最早期的模型?！奔幽么蠖鄠惗鄡和t院發(fā)育生物學(xué)家簡(jiǎn)妮特?洛桑特表示，“我們對這一階段的了解相當欠缺?！?br> ?

　　局限

　　受孕之后，囊胚會(huì )在第7或第8天時(shí)植入子宮壁，最外層細胞后續會(huì )逐漸發(fā)育為胎盤(pán)，內側的細胞團則會(huì )發(fā)育成胚胎。

　　科學(xué)家此前曾用人類(lèi)胚胎干細胞觀(guān)察過(guò)胚胎在第18至20天的發(fā)育情況。但新開(kāi)展的這些實(shí)驗則將觀(guān)察時(shí)間進(jìn)一步提前，在目前實(shí)驗室培育出的模型中，其所處發(fā)育階段最早。

　　科學(xué)家對這一階段的了解，部分程度上來(lái)自在實(shí)驗室中對13天以?xún)鹊娜祟?lèi)胚胎的研究。有十幾個(gè)國家的法律法規、以及國際干細胞研究學(xué)會(huì )（ISSCR）的指導方針都將實(shí)驗室培育胚胎的時(shí)間限定在受精后14天以?xún)?。此時(shí)，囊胚已經(jīng)完成移植，胚胎中開(kāi)始出現“原線(xiàn)”，標志著(zhù)細胞開(kāi)始分化、變得更加多樣和復雜。

　　在其中一項發(fā)表在《自然》上的研究中，一支由德克薩斯大學(xué)西南醫學(xué)中心與昆明醫科大學(xué)組成的研究團隊用一系列生長(cháng)因子對人類(lèi)干細胞進(jìn)行了處理，使之形成人造的“類(lèi)人囊胚”。他們使用的是從人類(lèi)胚胎中提取的干細胞、以及由成人皮膚細胞轉化而成的干細胞，二者都取得了成功。

　　在另一項研究中，澳大利亞莫納什大學(xué)的何塞?波羅與同事們則對成人皮膚細胞進(jìn)行了重新編輯，由此生成了一系列不同細胞的混合物，其中有些進(jìn)一步發(fā)育形成了類(lèi)人囊胚。

　　“類(lèi)人囊胚真的完全等同于人類(lèi)胚胎嗎？”美國萊斯大學(xué)干細胞生物學(xué)家阿里耶?瓦姆弗萊士提出，“肯定不是。那它是研究囊胚階段胚胎的理想模型嗎？我認為有可能?！?/p>

　　兩支團隊培育出的人造結構都與真正的囊胚類(lèi)似，中心形成了一個(gè)空腔，一角分布著(zhù)一堆細胞（在真正的囊胚中，這些細胞會(huì )繼續發(fā)育為胚胎組織）。他們培育的結構中還包含構成囊胚的三種標志性細胞類(lèi)型。不僅如此，他們還設法讓這些類(lèi)人囊胚“移植”到了塑料膜上，并在進(jìn)一步發(fā)育之后、達到了類(lèi)似人類(lèi)囊胚移植到子宮壁之后的狀態(tài)。

　　這套流程在傅劍平等研究人員看來(lái)十分熟悉。他曾在培育小鼠類(lèi)囊胚的過(guò)程中見(jiàn)過(guò)類(lèi)似的方法?！盁o(wú)論如何，這的確是至關(guān)重要的一步?！?/p>

　　另外兩支發(fā)表了預印論文的研究團隊利用的則是多能干細胞，也取得了類(lèi)似的研究成果。

　　“我們希望今后能通過(guò)這套模型，進(jìn)一步了解人類(lèi)發(fā)育的早期階段，以及弄清不同的基因功能和突變情況?！钡驴怂_斯大學(xué)西南醫學(xué)中心分子生物學(xué)家吳軍指出。他帶領(lǐng)了發(fā)表在《自然》期刊上的其中一項研究。
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　　解決方案

　　不過(guò)，這些研究團隊都承認，自己的方法尚有改進(jìn)的余地。發(fā)表在《自然》上的兩項研究都表示，在經(jīng)過(guò)重新編輯或轉化的細胞中，只有約10%可以發(fā)育成類(lèi)人囊胚。并且兩支團隊都承認，他們培育出的結構中存在一些人類(lèi)囊胚中一般不包含的細胞。

　　“這是個(gè)不錯的開(kāi)端?！甭迳Ｌ剡@樣評價(jià)道。但考慮到上述因素，“可以預見(jiàn)，這些研究可能不大容易復制?！?/p>

　　在《自然》上發(fā)表報告的兩支團隊都嚴格遵守了14天的限制，在自己培育的結構達到人類(lèi)胚胎發(fā)育兩周的同等水平后，沒(méi)有讓它們進(jìn)一步生長(cháng)下去。

　　不過(guò)有一些發(fā)育生物學(xué)家認為，這些人造結構與人類(lèi)胚胎存在一點(diǎn)關(guān)鍵區別?？茖W(xué)家并不認為這些結構能夠存活，主要是因為有證據顯示，小鼠類(lèi)囊胚在移植到小鼠子宮中之后，并未進(jìn)一步發(fā)育成胚胎。

　　但它們與人類(lèi)囊胚的相似程度仍然引發(fā)了一些倫理問(wèn)題。國際干細胞研究學(xué)會(huì )已經(jīng)意識到了這一點(diǎn)，將于今年五月發(fā)布針對類(lèi)胚胎結構研究的修訂版指導方針。

　　由于這些模型結構極其精細復雜，發(fā)育潛能充滿(mǎn)了不確定性，且人們尚不知是否該將其作為真正的胚胎來(lái)對待，相關(guān)研究很難獲得資金贊助。例如，美國國立衛生研究院就以迪基維克法案（該法案禁止政府贊助涉及創(chuàng )造或摧毀人類(lèi)胚胎的研究）為由，不愿為這類(lèi)研究提供資金。但研究人員提出，這些人造結構與天然人類(lèi)胚胎不同，呼吁該機構對資金贊助標準進(jìn)行澄清。

　　去年，該機構的政策辦公室在華盛頓召開(kāi)了一次會(huì )議，邀請美國國家學(xué)院的頂尖研究人員參會(huì )，共同探討該領(lǐng)域的關(guān)鍵里程碑。就在本月，美國國立衛生研究院科學(xué)政策主任凱莉?沃利內茲表示，該機構將考慮為模擬胚胎發(fā)育的干細胞模型結構研究提供贊助，不過(guò)屆時(shí)還要具體案例具體分析。


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