首个人类胚胎模型生成,流水线“造人”成真?(2)

2023-06-30 14:55     中国新闻周刊

在傅剑平看来,这四个小组的成果,尤其是汉纳团队和李天晴团队构建的模型,能够模拟完整的人类胚胎从着床到原肠胚开始阶段,是这些研究与过去相比最令人振奋的地方。

合成人类胚胎模型已发展多年。2017年3月,泽尼克-格茨团队在美国《科学》杂志发表研究成果,其团队将小鼠的胚胎干细胞和滋养层干细胞放在同一个培养皿中,让它们"对话",这些干细胞自主发育,实现了人类第一次在体外构建人造小鼠胚胎。李天晴告诉《中国新闻周刊》,泽尼克-格茨的实验是该领域极为重要的突破,此后,越来越多团队投身合成胚胎的研究。

2017年,傅剑平研究团队构建了第一个三维的人类胚胎模型,类胚胎发展到第二周,形成了羊膜囊及原肠胚开始发育的一些特征。不过,傅剑平向《中国新闻周刊》介绍,当时,他们团队的成果缺乏构成胎盘的滋养层细胞,生成的是一个不完整的胚胎模型。

此外,科学家也在努力延长胚胎模型在体外的存活时间。2021年,美国得克萨斯西南医学研究中心教授吴军团队和澳大利亚蒙纳士大学教授何塞·波罗团队在《自然》杂志分别发表论文,生成了完整的囊胚模型。李天晴介绍,直到2022年,相关研究还停留在类囊胚阶段,让类囊胚持续发育到着床,效果并不好。

2022年9月,汉纳和泽尼克-格茨团队先后利用小鼠胚胎干细胞生成胚胎模型,与受精第8.5天的真实小鼠胚胎相似。泽尼克-格茨团队表示,合成小鼠胚胎发育出了大脑和跳动的心脏,相当于进入人类胚胎的原肠胚阶段。这些突破直接推动了人类胚胎模型的发展。汉纳团队在预印本中提到,此次研究,他们重复了合成小鼠胚胎的方法。在傅剑平看来,此次四个团队能几乎同时产出研究成果,正是因为"万事俱备"。该领域的研究者已经可以将自然人类胚胎体外培养时间从7天延长到14天,而且,相关研究在小鼠和非人类灵长类动物胚胎模型的方向上取得了突破进展。如今很多相关技术开始运用到人类胚胎模型上。

但多位专家强调,目前的人类胚胎模型,并不等于真实的人类胚胎。检验人类胚胎模型与自然胚胎是否相似,一个核心标准是,验证合成胚胎模型能否持续发育,成长为胎儿。但因技术和伦理限制,各个实验室只能将合成胚胎模型培养至第14天便销毁。傅剑平介绍,目前,研究者只是观察胚胎模型的形状、细胞数量和组成、细胞的三维结构是否与自然胚胎相似。在此前提下,研究者还会观察模型的蛋白质、基因表征等,进一步判断两者相似度。

李天晴告诉《中国新闻周刊》,他们将合成的人类胚胎模型与自然胚胎发育的照片对比,观察到两者结构高度相似,"但结构相似不代表它们是一样的"。这其中的一大难题是,合成人工胚胎的研究尚处于初步阶段,"我们甚至都不知道,受精后第二周的人类自然胚胎长什么样,没有参考资料,也缺乏研究手段"。李天晴介绍,此次研究中,他们优化了实验条件,显著提升了类胚胎存活到14天的有效率,但对哪些因素会影响胚胎发育,仍需进一步研究。

马格达雷娜·泽尼克-格茨。图/剑桥大学

今日关注
更多