科学家用人类皮肤细胞制成活的、完整的早期胚胎模型

科学家们刚刚人工生成了早期阶段的人类胚胎……的生物模型,这可能有助于揭开人类初始发育阶段的 “黑匣子”,并增进我们关于生殖和遗传缺陷的知识。

两支独立团队找到了不同的方法来生产囊胚——卵子受精五天后左右的发育阶段——可能打开了通往未来的大门。

科学家们明确表示,生物模型不同于人类的囊胚,不会发育成胚胎。但他们的工作或许已挑战了生物科学的新伦理准则,会引发争议。

详细论文周三发表在《自然》上,科学家认为,被称为 “囊胚”的模型将有助于分析流产,以及毒素和药物对早期阶段胚胎的影响等各种问题。

“我们非常兴奋,”德克萨斯大学西南医学中心的Jun Wu新闻发布会上说,他领导了其中一支团队。”人类发育研究真的很难,尤其是在这个阶段,它基本上是一个黑盒子。”

目前,对胚胎发育的研究依赖于试管婴儿项目里捐赠的囊胚。但供应是有限的,而且只有特定研究机构才能获得材料。

因此,能够生成无限的“囊胚”,会改变游戏规则,澳大利亚莫纳什大学教授Jose Polo说,他是另一支团队的领导者。

“我们认为,大规模开发的能力将彻底改变我们对人类发育早期阶段的理解。”

之前,生成囊胚模型的技术只成功应用在动物身上;2018年研究人员利用干细胞在小鼠身上成功生成了囊胚。

两个团队在方法上略有不同。

Wu的团队使用了两种不同类型的干细胞,一些是从人类胚胎中提取的,另一些则是从成人细胞中产生的所谓诱导多能细胞。

Polo的团队则从成人皮肤细胞开始,但这两个团队最终的结果实际上是一样的:细胞开始组织成囊胚,具有在人类囊胚中看到的三个关键成分。

“对我们来说,完全令人惊讶的是,当你把它们放在一起时,它们就会自我组织,它们似乎以某种方式对话……并且会自我巩固。”Polo说。

但是,虽然这些模型在许多方面与人类的囊胚相似,但也有显著的差异。

两个团队的囊胚最终都含有未知类型的细胞,它们缺乏一些专门来自精子和卵子之间相互作用的元素。

培育成功率平均只有大约20%,不过两个团队均表示,这代表了一条通往重要研究供给的途径。

伦理之辩

科学家们不厌其烦地声明,这些模型不应被看作是伪胚胎,因为它们不能够发育成胎儿。

不过,他们还是选择了谨慎的做法,培养4天后立即结束对囊胚的研究——相当于正常卵子与精子相互作用中受精后10天左右。

涉及人类囊胚的研究规则将这一期限设定为14天。

英国生命科学研究巴布拉汉姆研究所的组长Peter Rugg-Gunn说,这些代表了”令人激动的进步”。

生物医学研究中心Francis Crick研究所的Teresa Rayon说,鉴于囊胚模型和真·人类囊胚之间的差异,这些模型提供了辅助方法但不能取代对现有捐赠途径。

原文:https://www.sciencealert.com/researchers-alter-human-skin-cells-to-make-them-act-like-early-stage-embryos

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