[科普中国]-科学家首次“造”出小鼠胚胎

科学家一直对人类胚胎早期发育过程抱有极大兴趣，希望能借此了解早期妊娠失败的原因。英国研究人员日前在新一期《科学》杂志上报告说，他们利用小鼠两种不同类型的干细胞，首次完全在体外培育出了小鼠胚胎。

哺乳动物受精卵要经历多次分裂，生成大量干细胞。这些干细胞中，一部分最终形成胚胎身体的，叫作胚胎干细胞。这些胚胎干细胞集聚到一起，形成了胚胎的早期阶段——胚泡。胚泡中还存在另外两种干细胞，一种叫作滋养层干细胞，将形成胎盘，另外一种内胚层干细胞将形成卵黄囊，确保胚胎器官正常发育并提供必需的营养素。

此前有研究用胚胎干细胞来培育胚胎，但是成果有限，原因是早期胚胎发育需要不同类型的细胞紧密协作。因此，剑桥大学的研究人员利用细胞外基质作为形成三维立体结构的基础，将小鼠的胚胎干细胞和滋养层干细胞混合培养，在实验室培育出了小鼠胚胎。

研究人员发现，两种干细胞之间存在显著的交流：一定意义上说，它们“告诉”彼此应该如何在胚胎中放置自己。领导此次研究的剑桥大学教授玛格达莱娜·泽尔尼卡－戈茨解释说，这两种干细胞之间相互“交谈”，并像自然发育的胚胎一样，在正确的时间、正确的位置发育。

他们认为，虽然此前已知不同类型干细胞之间的“互动”对胚胎发育非常重要，但是这项研究首次揭示了这一合作关系确实存在，即这些干细胞相互“引领”对方。如果没有这种合作关系，胚胎就不能正常发育，一些关键的生物机制也不能及时、准确发生作用。

研究人员将这一人工培育胚胎和自然发育胚胎对比后发现，二者的发育过程并无差异。但研究人员指出，这并不意味着人工培育胚胎最终会发育成健康的胎儿，原因是还需要第三种干细胞发育成卵黄囊，为胚胎提供营养。

几十年来，研究用胚胎发育时间不超过１４天的伦理限制已被广泛接受。尽管如此，能用于研究的人类胚胎数量仍然非常稀缺。泽尔尼卡－戈茨表示，未来可以利用这一技术，使用人类的胚胎干细胞和滋养层干细胞，模拟人类胚胎在１４天内的发育过程，探究早期妊娠失败的原因。

英国韦尔科姆基金会细胞与发育科学主任安德鲁·奇泽姆评价说，这一新研究有助于了解哺乳动物胚胎的早期发育。理论上，未来可用类似的方法研究人类胚胎，为揭示母体环境对胎儿出生缺陷和健康的影响提供线索。