胚胎|《自然》双重磅：终于造出完整的人类胚胎模型了！
今天，会成为人类认识自身发育的分水岭 。
由美国德克萨斯西南医学中心的吴军和Gary C. Hon领衔的研究团队[1]，以及澳大利亚莫纳什大学Jose M. Polo领衔的研究团队[2]，背靠背在顶级期刊《自然》发表重要研究成果 。
这两个独立团队用两种方法完成了同一件事情——在实验室条件下构建出完整的人类胚胎模型 。
这是人类历史上首次基于非生殖细胞在实验室条件下构建的完整人造人类胚胎模型 。
人类胚胎模型的构建对于科学家了解人类生命最早的几天有重要意义，在未来或许能帮助改进辅助生殖技术，防止流产和出生缺陷 。
文章图片
▲吴军（左）和Gary C. Hon
吴军团队和Jose M. Polo团队都从两个方面突破了技术难关：一个是使用的细胞系，另一个是优化培养方案 。
吴军团队采用的是来源于人类囊胚的人类胚胎干细胞；而Jose M. Polo团队采用的是重编程的人类皮肤成纤维细胞（HDFs） 。基于名为Aggrewell板的3D培养皿，以及他们独特的培养基，两个团队都成功构建了人类胚胎模型 。
两个研究团队均发现，在培养6-8天后，人囊胚出现，形成效率高达近20% 。而且人类囊胚的大小和形状与天然囊胚相似，细胞总数也相似 。它们也含有一个空腔和一个类似ICM的细胞团 。而且滋养层、上胚层和下胚层的空间组织结构也与植入前人类胚胎一致 。
文章图片
▲吴军团队的人类囊胚
仅长得像还不行，人造囊胚与天然胚胎的分子特征是不是也相同呢？
为了搞清楚这个问题，研究人员分析了人造囊胚的转录组数据，并将它们与人类胚胎的数据做了比较 。结果显示，至少在转录组上，人造囊胚与天然胚胎具有相似的分子特征 。
研究人员甚至还在培养皿中给人造囊胚模拟了子宫的环境，观察它们的发育状况 。研究结果表明，这些胚胎可以进一步发育，有些胚胎甚至出现了分化成胎盘细胞类型的迹象 。
总的来说，以上两个研究表明，上述两个人造囊胚模型能够用于研究早期胚胎的发育问题 。不仅如此，很多遗传病的研究，以及相关药物的研究，也会因此而取得更大的进展 。
文章图片
▲吴军团队的人类囊胚生产过程及应用场景
这两篇研究成果发布之后，大众最关心的问题是：这是不是意味着即将实现人造生命了 。
对此科学界几乎一致的认为，人造囊胚不是胚胎，它只是经历了胚胎发生早期阶段的细胞集合而已；而且人造囊胚是不可能发育成胎儿的[12] 。
虽然人造囊胚能很好的模拟人类胚胎的早期发育，而且也不能发育成胎儿，但是它的大规模应用仍面临挑战，最严峻的一个就是伦理和监管 。
文章图片
▲Jose M. Polo团队的人造囊胚
我们都知道，关于人类胚胎的研究，国际上有个公认的“14天规则”——体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天 。那么由成体细胞转化而来的人造囊胚究竟受不受这个规则的限制？
无论如何，只有解决了上述的伦理问题和监管问题，人造胚囊技术才有可能大面积使用，并真正造福于人类 。
参考文献：
[3].https://lens.monash.edu/@medicine-health/2021/03/17/1382960/meet-the-iblastoid-a-game-changer-in-unlocking-the-molecular-mystery-of-early-human-life
[5].Warmflash A, Sorre B, Etoc F, et al. A method to recapitulate early embryonic spatial patterning in human embryonic stem cells[J]. Nature methods, 2014, 11(8): 847-854.
推荐阅读
- 你好|看了《你好，儿科医生》我才发现，最难带的其实是家长
- 癌症|四篇《自然》齐发！这些发现将如何改变对癌症的认知？
- 医师法|22年来首次大修！权威专家深度还原《医师法》修订过程
- 新冠病毒|《柳叶刀》：最新研究称新冠病毒可能会影响人类智商
- 并发症|最新研究｜近半重症COVID-19住院患者出现一种或多种并发症
- 新冠病毒|驳斥“实验室泄漏”阴谋论，多个实锤证明新冠病毒来源于自然
- 细胞|《细胞》：感染新冠会不会得重症？答案或许藏在鼻子里
- 新冠病毒|前沿｜可减少99％新冠病毒载量！《科学》报道全新抗疫希望
- 传染病|速扩散！《暴雨、洪水后传染病风险防范指南》
- 免疫|通过饮食调节免疫对抗癌症？《Cell》：可行！酸奶、泡菜等的抗癌新发现