據CNET報道，想到一個胚胎的開始，人們可能會想到卵子、精子和子宮。近日英國和以色列的科學家利用在培養皿中培養的小鼠幹細胞，成功創建了一個合成的胚胎模型，它與生物胚胎一樣，形成了大腦、跳動的心臟和腸道。
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幹細胞是動物體內的一種特定細胞，有可能成為多種類型的細胞。小鼠和人類幹細胞都能做到這一點，儘管它們的方式不同。
研究人員希望他們的胚胎模型將幫助未來的母親，加深對為什麼一些懷孕早期會失敗而另一些則會成功的理解。此外，“胚胎”可以幫助減少研究中對動物的使用，並且有一天可以用合成器官補充有限的可移植人體器官的供應。
以色列魏茨曼科學研究所分子遺傳學系的Jacob Hanna教授說：“我們可能有一天能夠創建一個類似於合成胚胎的模型，然後分離出我們需要的細胞，而不是為每一種細胞類型–例如腎臟或肝臟的細胞–的生長制定不同的協議。我們將不需要向新興器官規定它們必須如何發展。胚胎本身在這方面做得最好。”
本月早些時候， Hanna領導的一個團隊在《細胞》雜誌上發表了關於其合成小鼠胚胎的研究。上周，劍橋大學的科學家們在《自然》雜誌上詳細介紹了他們自己的類似但獨立的工作，採用了Hanna小組共享的技術。兩個團隊都花了10多年時間來完善他們的胚胎。
劍橋大學生理學、發育和神經科學系哺乳動物發育和幹細胞生物學教授Magdalena Zernicka-Goetz說：“這是我們社區多年來的夢想，也是我們十年來工作的主要重點，我們終於做到了。”
在《自然》雜誌的研究中，劍橋大學團隊解釋了它如何讓早期哺乳動物發育中的三種幹細胞相互“交流”。這種“交流”是關鍵，因為細胞的互動信號指導着胚胎的發育。小鼠幹細胞最終將自己組合成一個胚胎，在8.5天的時間裡不斷發展，直到它擁有一個類似心臟跳動的結構，以及一個具有明確的前腦和中腦區域的大腦。
許多懷孕都是在這種細胞組織發生的前後失敗的–而且在大多數人甚至意識到她們懷孕之前。
“這個時期是懷孕后其他一切的基礎。如果它出錯，懷孕就會失敗。Zernicka-Goetz說：“詳細研究幹細胞是如何組裝的，最終可以幫助像Zernicka-Goetz這樣的科學家確定在那些命運多舛的懷孕中出現的問題。”
萊斯大學貝克公共政策研究所的科學和技術研究員Kirstin Matthews稱這項研究 “很有吸引力”。
Matthews說：“它提供了關於細胞在發育早期如何組織和專業化的額外知識，”他沒有參與這兩個團隊的研究。“這種知識以前是有限的，因為它需要植入動物的子宮，而這是不容易觀察到的。”
當然，合成胚胎的消息可能會讓有未來主義思想的人產生在活體子宮外生長的幻覺。但是，由於技術上的挑戰，從人類幹細胞中開發出合成器官的胚胎還很遙遠，更不用說倫理上的複雜問題，如這些結構究竟何時可以被視為胚胎。Matthews警告說，他們的進展值得仔細討論和認真對待。
不過，至少現在，Hanna認為沒有任何重大的擔憂。 Hanna說：“合成胚胎與自然胚胎有很大的不同，不會有生命力，也不能移植回子宮。我們只是在談論一個非常複雜的分化協議，產生真實的細胞類型。”她是一家公司的聯合創始人，該公司將幹細胞技術應用於不孕症和遺傳疾病等健康問題。