生物科普:小鼠胚胎在人造子宮發(fā)育成胎兒
發(fā)布時(shí)間:2021-03-22
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??????? 據(jù)最新一期《自然》雜志報(bào)道,以色列科學(xué)家在人造子宮環(huán)境中,讓多個(gè)胚胎發(fā)育成具有完整器官的小鼠胎兒。該研究進(jìn)展據(jù)稱有望為子宮外孕育人類鋪平道路。

??????? 以色列魏茨曼科學(xué)院干細(xì)胞生物學(xué)家雅各布·漢納教授表示,他們花費(fèi)7年時(shí)間開發(fā)人造子宮胎兒培育法,至今已培育了數(shù)百只小鼠。他認(rèn)為,他們的研究能避免子宮內(nèi)部成像的限制,幫助人們以前所未有的方式觀察胚胎發(fā)育過程,因此將促進(jìn)對哺乳動(dòng)物器官形成的了解和醫(yī)學(xué)進(jìn)步。

??????? 過去數(shù)十年里,科學(xué)家一直試圖在體外培育哺乳動(dòng)物,但成功僅限于在實(shí)驗(yàn)室中早期胚胎的短期生長,或者器官形成后胎兒從子宮中取出后在實(shí)驗(yàn)室中生長。美國費(fèi)城兒童醫(yī)院于2017年創(chuàng)建了一個(gè)人造子宮,成功地使羔羊胎兒生長了4個(gè)星期,然而實(shí)驗(yàn)開始時(shí)胎兒的器官已形成。

??????? 新發(fā)表的研究從僅由干細(xì)胞組成的胚胎開始,研究人員觀看到小鼠器官在他們眼前迅速長大。漢納介紹說,在研究中,他們從母鼠體內(nèi)將只有5天由250個(gè)細(xì)胞組成的胚胎取出,然后置入人造子宮環(huán)境中。第11天時(shí)(即取出6天后),胚胎已出現(xiàn)所有的器官,能自己造血,心臟有跳動(dòng),大腦發(fā)育完全,顯然是具有小鼠所有特征的胎兒,也就是說胚胎已經(jīng)從細(xì)胞球變成了高級胎兒。

??????? 盡管小鼠胎兒處于健康狀況,但在第11天則死去(通常小鼠妊娠期為19至21天)。截至目前,小鼠胚胎在人造子宮中發(fā)育的最長時(shí)間為6天,研究人員還無法將胚胎或胎兒移植回母鼠子宮。在實(shí)驗(yàn)室的研究中,小鼠胚胎成功地完成了胚胎發(fā)育的第一階段,胚胎在此過程中生長了10倍。漢納希望繼續(xù)研發(fā)人造子宮技術(shù),以便小鼠完成其成長過程。

??????? 漢納認(rèn)為,他們成功的關(guān)鍵是開發(fā)出特殊的胚胎發(fā)育系統(tǒng),為其發(fā)展創(chuàng)造了所有合適的條件。包括:讓胚胎漂浮在容器內(nèi)能夠滋養(yǎng)胚胎細(xì)胞的特殊液體上;容器本身保持旋轉(zhuǎn)以確保胚胎不會(huì)附著在側(cè)面;利用定制的電子設(shè)備調(diào)節(jié)容器內(nèi)氣體的濃度、壓力和溫度。特殊液體為胚胎提供了所需的所有營養(yǎng)成分、激素和糖分。

????????總編輯圈點(diǎn)

??????? 生殖和胚胎相關(guān)生物學(xué)技術(shù)的突破,其重要意義不言而喻。它們可以幫助科學(xué)家深入理解哺乳動(dòng)物早期胚胎的發(fā)育和生長,從而推動(dòng)相關(guān)醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)步。但不得不提的是,相關(guān)技術(shù)也往往容易引發(fā)倫理爭議,在發(fā)展相關(guān)技術(shù)的同時(shí)也要做好監(jiān)管,不能隨意踩踏人類倫理紅線。


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