科學家用干細胞成功合成人類胚胎模型
文/陳根
變天的消息,“造孩子”將不再需要精子和卵子了。
日前,在波士頓舉行的國際干細胞研究學會年會的全體會議上,劍橋大學和加州理工學院的Magdalena ?ernicka-Goetz教授宣布:“我們現(xiàn)在可以通過重新編輯胚胎干細胞來創(chuàng)造類似于人類胚胎的模型。”這是人類歷史上,首次在沒有精子和卵子的情況下,純粹通過重新編輯干細胞成功創(chuàng)造出的人類胚胎模型。
干細胞是人體內(nèi)唯一一種具有再生各種組織器官的功能的“萬能細胞”,而胚胎干細胞作為干細胞的一種,是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。理論上來說,胚胎干細胞能被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類型。
人類胚胎模型結(jié)構(gòu)便是從單個胚胎干細胞開始生長,到了“原腸胚形成”的重要階段時,胚胎就能從連續(xù)的細胞片轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌募毎担纬缮眢w的基本軸。這時,胚胎還沒有發(fā)育出心臟、腸道或大腦,但已經(jīng)能觀察到原始細胞的存在。
據(jù)Magdalena ?ernicka-Goetz教授介紹,這項研究的動機是讓科學家們了解人類胚胎發(fā)育的“黑匣子”時期,之所以這樣說是因為科學家們只被允許在實驗室里培養(yǎng)胚胎,法定期限最多為14天。但是,這些胚胎結(jié)構(gòu)是否有可能成長為一個有生命的生物,還是一個未解之謎?茖W家們也還不清楚這些結(jié)構(gòu)是否有可能在發(fā)育的最初階段之后繼續(xù)發(fā)育。
據(jù)此前在動物身上進行的實驗:從小鼠細胞中培養(yǎng)的合成胚胎與天然胚胎幾乎全然相同,而當它們被植入雌性小鼠的子宮時,這些胚胎并未發(fā)育成活的小鼠;今年4月,中國的研究人員用猴子的細胞制造出了人造胚胎,并將其植入成年雌猴的子宮中,但幾天后沒有一個胚胎可以繼續(xù)發(fā)育。目前,科學家們尚不清楚這僅僅是技術(shù)上的問題,還是有更根本的生物學方面的原因。
如果科學家真的用干細胞模擬出了正常人類的胚胎發(fā)育,人類將可以獲得大量關(guān)于我們?nèi)绾伍_始發(fā)育,以及可能出現(xiàn)問題的信息,而不必使用早期的胚胎進行研究。同時,人類還可以借此更深入地了解組織和器官是如何形成的,并由此推動再生醫(yī)學和發(fā)育障礙治療的進步。另外,這些胚胎模型雖然不是真正意義上的人類胚胎,但是它與人類胚胎非常相似,將成為發(fā)現(xiàn)為什么如此多人懷孕失敗的重要途徑,因為大多數(shù)流產(chǎn)都發(fā)生在我們構(gòu)建這些胚胎樣結(jié)構(gòu)的發(fā)育時期。
即便如此,合成胚胎在臨床上使用的近期前景并不樂觀。畢竟,合成胚胎目前在全球大多數(shù)國家和地區(qū)都不受法律的保護,并且還可能會導致“嚴重的倫理和法律問題”。所以,“業(yè)內(nèi)迫切需要制定法規(guī),為人類胚胎干細胞模型的創(chuàng)造和使用提供一個框架。” Briscoe教授強調(diào)。
原文標題 : 陳根:科學家用干細胞成功合成人類胚胎模型
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