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不靠精卵子宫 以色列魏兹曼科学研究院用干细胞育成迄今最先进人类胚胎
2023/9/8 16:12:18 | 浏览:1023 | 评论:0
不靠精卵子宫 以色列魏兹曼科学研究院用干细胞育成迄今最先进人类胚胎

  图:以色列科学家们首次培育出与早期人类胚胎非常相似的“胚胎模型”(法新社)

  以色列科学家们在不使用精子、卵子或受精的情况下,首次培育出了早期人类胚胎非常相似的“胚胎模型”,还能产生让验孕呈阳性反应的荷尔蒙。这项成果有助科学家研究流产现象及胚胎先天性缺陷,未来也有助于药物研究实验,但也引发了新的科学伦理和法律方面的问题。

  与自然发育胚胎需要精子和卵子不同,以色列魏兹曼科学研究院(Weizmann Institute of Science)团队进行的“胚胎模型”实验,初始材料是120个原始干细胞,经过重新编辑,以获得分化成人体各个组织的能力,并使用化学物质,引导这些干细胞分化为人类早期胚胎阶段的4种细胞类型:将成为胚胎本身的外胚层细胞、将成为胎盘的滋养层细胞、将成为卵黄囊的下胚层细胞以及胚外中胚层细胞。其中约有1%的细胞混合物,会开始自发结集成类似、但不全然相同的人类胚胎结构。

  以色列团队表示,这是第一个模拟早期胚胎中出现的所有关键结构的“完整”胚胎模型,甚至可以释放出使实验室妊娠试验呈阳性的激素。这份研究已发表在国际科研期刊《自然》(Nature)上。

  研究药物对胎儿影响

  魏兹曼科学研究院的教授汉纳(Jacob Hanna)说,使用正确的混合物,营造出适当的环境,使得细胞开始自动转化并发育,“这是个非常了不起的现象”。合成的胚胎模型,看起来就和教科书上14天大的真实胚胎示意图相差无几。英国伦敦医学研究机构“法兰西斯克利克研究中心”教授贝吉(Robin Lovell Badge)说,这些胚胎模型“看起来很不错,也很正常”,令他印象深刻。

  上述研究,有助科学家们了解胚胎发育的关键“黑匣子”时期。精卵结合成受精卵后的头几周是个充满剧变的时期,受精卵会从一团模糊不清的细胞,最终发育成可经超声波扫描辨识的胚胎形态,而这也正是造成胎儿流产及先天缺陷的关键时期,但科学家目前对此所知甚少。

  通过人工合成胚胎,科学家希望胚胎模型能有助于解释不同类型的细胞如何出现,并由此观察人体器官最初的成形阶段,最终有助于解释流产的原因、理解遗传、解决基因方面的疾病。

  另外,实验室培育的合成胚胎,还可以为无法在活的人类胚胎上进行实验提供方法,例如确定某些药物或其他物质对胎儿发育的影响。由于孕妇往往被排除在临床试验之外,医生们对一些常见治疗方法对孕妇和婴儿的副作用所知甚少。此外,它还能带来培育移植组织和器官的新技术。

  胚胎研究无论在法律、伦理还是技术上都存在争议,因此许多国家的法律规定,研究人员必须在14天内终止正常的人类胚胎实验。然而,该研究领域目前正在快速发展,最新的研究成果在多国还处于法律空白或者灰色地带,引发了道德及法律方面的隐忧。有专家认为,若将期限再延长数天有助研究,例如延期至21天(即胚胎长出心脏)的阶段,但有专家认为,若延长将打开潘多拉的盒子,英国作家赫胥黎小说《美丽新世界》中实验室培育婴儿的场景会真实发生。

  研究团队强调,使用胚胎模型来实现怀孕,实际上更是不可能的任务,因为组装120个干细胞已超出了子宫内膜的承受程度。研究团队还面临一个问题,就是能否模拟14天之后的胚胎发育。目前,将合成胚胎植入子宫是违法的。

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