胚胎干细胞提取可视化中文图谱

试图创建早期人类胚胎生长实验室模型的生物学家向前迈出了重要一步。

在 6 月 15 日和 16 日发布在预印本服务器上的论文中，四个研究小组报告说，他们使用了各种人类干细胞——其中一些是经过基因改造的——来制造长达 14 天的真实胚胎非常相似的人造胚胎，从而复制人类发展中一个很难研究的阶段。

6月14日，在美国波士顿召开的国际干细胞研究学会（ISSCR）会议上，团队负责人、发育生物学家Goetz简要介绍了其团队的研究成果并引发热烈讨论。

其他科学家仍在评估这四个团队的结果，但有些人已经印象深刻。 德国马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的发育生物学家 Jesse 谈到以色列魏茨曼科学研究所干细胞生物学家 Jacob Hanna 领导的实验室中的胚胎模拟物时说：与自然胚胎的相似之处是惊人的，这几乎是不可思议的。”

除了阐明早期人类发育，新的胚胎模型还可以帮助研究人员更好地了解出生缺陷并探索怀孕期间使用药物的安全性。

但他们也提出了令人担忧的问题。 例如，英国法律禁止对 14 天以上的 IVF 胚胎进行研究。 但是因为这些新模型是由人类干细胞而不是卵子和精子形成的，所以法律不适用于它们。 此类模型的伦理和道德问题尚未得到解决。 美国亚利桑那州立大学伦理学家J.表示，胚胎模型是“道德讨论和道德关注的重要问题”。

科学家们此前已经刺激人类干细胞形成与胚泡非常相似的结构，胚泡是受精后约 5 天开始的胚胎阶段，并植入子宫。 这些模拟胚泡帮助研究人员探索胚胎植入前后的事件，这可能是某些不育症的关键。 但是囊胚发育停滞，使得研究后来发生的变化变得困难。 汉娜说，胚胎植入后的人类发育阶段“实际上是一个黑匣子”。

研究人员可以更深入地研究囊胚阶段后发生的事情的一种方法是从小鼠干细胞中创建模拟胚胎。 例如，去年，Hanna 和同事将这些细胞培育成具有跳动心脏、基本大脑和脊髓以及早期肌肉的胚胎模拟物。

为了创建一个类似的人类发育模型，Hanna 和团队从以前从早期人类胚胎中培养出来百思特网的细胞系和从成体细胞转化而来的干细胞开始。 一个好的模拟物不仅需要包含来自胚胎本身的细胞，还需要包含产生所谓的胚外组织的细胞，这些组织有助于生长正在发育的后代，例如胎盘和脐带。 使用其他科学家开发的细胞培养基和他们自己制作的混合物，研究人员推动干细胞分化为在真实胚胎中发现的胚外细胞系。 然后他们将这些细胞系与干细胞混合。 在预印本服务器上发表的一篇论文中，该团队报告称，由此产生的细胞簇显示出囊胚后胚胎的特征。

-Goetz在英国剑桥大学和美国加州理工学院的研究采取了不同的方法。 在这项由剑桥大学博士生领导的新研究中，他们从两种类型的人类胚胎干细胞中生成了胚外细胞系，这些干细胞经过基因改造，在接触抗生素多西环素类型时可以分化成不同的组织。 然后，科学家们将这些结果与未经修饰的人类胚胎干细胞混合，三种类型的细胞结合产生胚胎样细胞簇。 “这些结构并没有概括胚胎的所有方面，而是作为我们研究……发育关键阶段的补充工具，”博士说。

该领域的一些研究人员认为，Hanna 及其同事的合成胚胎不能像 Hanna 及其同事创建的模拟胚胎那样复制自然胚百思特网胎，因为它们缺乏一些细胞系，而且它们的组织结构不明确。 然而，加州理工学院的细胞生物学家大卫指出，为这项研究创建的模拟物中存在真实胚百思特网胎的两个重要特征——精子和卵子的前体，以及羊膜的起源。 该研究小组的模拟胚胎“远非完美，但它们是有用的实验系统，”他说。

此外，来自美国匹兹堡大学和中国昆明科技大学的研究团队上周也在预印本服务器上发表了相关论文，描述了植入后类胚胎模型的生成。

Hanna 说，研究人员现在希望改进他们的程序以产生更准确的胚胎替代品，这样他们就可以更清楚地了解早期人类发育是如何展开的。 当人造胚胎与 14 天大的天然人类胚胎相当时，他的团队和剑桥团队停止了实验。 14 天一直是人类胚胎体外受精生长的公认极限。 然而，Goetz 和其他研究人员认为，对体外受精的人类胚胎进行长期研究是有价值的。

相关论文信息：

（原标题为“科学家创造早期人类胚胎的实验室复制品”）