胚胎發(fā)育過程中發(fā)生的事情是大自然最保守的秘密之一，藏在母親的身體深處。現(xiàn)在，科學(xué)家首次在不使用精子或卵子的情況下創(chuàng)造了合成小鼠胚胎，使其成功地在子宮外生長。這些胚胎是在一個(gè)特別設(shè)計(jì)的生物反應(yīng)器中發(fā)育的，完全來自培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的干細(xì)胞。這項(xiàng)突破性實(shí)驗(yàn)由以色列魏茨曼科學(xué)研究所進(jìn)行，相關(guān)論文發(fā)表在1日的《細(xì)胞》雜志上，標(biāo)志著人類首次在子宮外培育出完全合成的小鼠胚胎。

這項(xiàng)研究有助于了解干細(xì)胞如何在發(fā)育的胚胎中形成各種器官，以及突變?nèi)绾螌?dǎo)致發(fā)育性疾病。

凱斯西儲(chǔ)大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)和基因組科學(xué)教授保羅·J·特薩爾說：“當(dāng)科學(xué)開始進(jìn)入到可以從培養(yǎng)皿中的干細(xì)胞群一直發(fā)展到器官的領(lǐng)域，這意味著有一天可以創(chuàng)造一個(gè)活的有機(jī)體，那將是一個(gè)相當(dāng)狂野和非凡的時(shí)代。”

幾十年來，科學(xué)家一直在尋找使胚胎在子宮外保持存活的方法。去年，魏茨曼科學(xué)研究所的胚胎干細(xì)胞生物學(xué)家雅各布·漢納終于開發(fā)出一種機(jī)械子宮，幫助自然小鼠胚胎存活長達(dá)11天(典型的小鼠妊娠期約為20天)，然而這些胚胎來自受精的小鼠卵子。

為了確定這一程序能否讓干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成熟的胚胎，漢納團(tuán)隊(duì)將基本的小鼠胚胎干細(xì)胞與經(jīng)過基因改造的胚胎干細(xì)胞譜系混合在一起，希望它們能形成組織。當(dāng)細(xì)胞被放在一起時(shí)，它們會(huì)自組裝成團(tuán)塊。

5天后，研究人員將被認(rèn)為是發(fā)育到胚胎階段的塊狀胚胎轉(zhuǎn)移到一個(gè)電子設(shè)備中。該設(shè)備能維持胚胎發(fā)育的理想條件，可視作一種人造子宮。到第8天，這些人造胚胎與8.5天大的自然胚胎高度相似，擁有跳動(dòng)的心臟、明顯的頭尾末端、變成骨骼肌的塊狀部分、發(fā)育中的大腦和脊髓，以及開始發(fā)育的其他器官。研究人員指出，這一發(fā)育過程與正常小鼠胚胎相似。典型的小鼠完整妊娠時(shí)間是20天，存活這么長時(shí)間的胚胎是罕見的。

研究人員還測量了4萬多個(gè)類胚細(xì)胞的基因活性，發(fā)現(xiàn)所有預(yù)期的細(xì)胞類型都位于正確的位置。漢納說：“這確實(shí)表明哺乳動(dòng)物的胚胎可以在子宮外生長。”

特薩爾表示，在胚胎干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展中，總會(huì)伴隨倫理問題。科學(xué)家乃至全社會(huì)需要團(tuán)結(jié)起來，決定界限在哪里，定義什么是道德上可以接受的，并真正將其作為一種創(chuàng)造器官和組織用于移植和治療人類疾病的手段。(實(shí)習(xí)記者 張佳欣)

關(guān)鍵詞： 胚胎發(fā)育 小鼠胚胎 生物反應(yīng)器 發(fā)育性疾病