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。