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

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

??????? 過去數(shù)十年里,科學家一直試圖在體外培育哺乳動物,但成功僅限于在實驗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驗室中生長。美國費城兒童醫(yī)院于2017年創(chuàng)建了一個人造子宮,成功地使羔羊胎兒生長了4個星期,然而實驗開始時胎兒的器官已形成。

??????? 新發(fā)表的研究從僅由干細胞組成的胚胎開始,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,他們從母鼠體內將只有5天由250個細胞組成的胚胎取出,然后置入人造子宮環(huán)境中。第11天時(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,大腦發(fā)育完全,顯然是具有小鼠所有特征的胎兒,也就是說胚胎已經從細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。在實驗室的研究中,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,以便小鼠完成其成長過程。

??????? 漢納認為,他們成功的關鍵是開發(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能夠滋養(yǎng)胚胎細胞的特殊液體上;容器本身保持旋轉以確保胚胎不會附著在側面;利用定制的電子設備調節(jié)容器內氣體的濃度、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

??????? 生殖和胚胎相關生物學技術的突破,其重要意義不言而喻。它們可以幫助科學家深入理解哺乳動物早期胚胎的發(fā)育和生長,從而推動相關醫(yī)學技術進步。但不得不提的是,相關技術也往往容易引發(fā)倫理爭議,在發(fā)展相關技術的同時也要做好監(jiān)管,不能隨意踩踏人類倫理紅線。


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