包括Brivanlou在内的多位学者认为 ， 未来研究人员能在技术层面上实现将人类胚胎植入体外子宫 。 他的研究团队正在向所在大学的监管委员会提出申请 ， 将他们的人类胚胎研究延长至受精后第21天 。 在第3周 ， 全身的发育雏形就已建立 ， 包括那些将发育为脊髓、脑、骨骼、心脏、血液、肌肉和面部的结构 。 “我不清楚我们能否将人类胚胎的体外培养时限延伸至第14天之后 ， ”他说 ， “不过一旦可以这么做了 ， 之后我们就应谨慎行事 。 ”（欢迎阅读《自然》旧文：当人体胚胎在实验室中有望活过第14天）
建立胚胎模型
研究人员已经有办法来观察哺乳动物原肠胚的形成过程 ， 他们不用真正的胚胎 ， 而是用一些由三维混合干细胞所构建的胚胎模型 。
在过去的五年里 ， 研究人员在实验室中制作了多种胚胎模型 ， 能一窥胚胎发育第14天之后的阶段 。 大多数情况下 ， 这些胚胎模型不受“14天准则”或任何特殊审查的约束 。
这些模拟囊胚阶段的胚胎细胞 ， 是由皮肤细胞重新编程而来 。 来源：Monash University
2017年 ， 密歇根大学安娜堡分校的生物医学工程师傅建平及其团队构建了第一个人类胚胎模型 。 他们仅将胚胎干细胞进行三维培养 ， 这些细胞便能自组织形成羊膜囊（amniotic sac）及原条的早期特征[8
。 傅建平称 ， 这一发现在领域内引起了轰动 。 “人类胚胎干细胞竟然有这般潜力 ， 真是太棒了 。 ”
类似傅建平团队的其他体外胚胎模型随之涌现 ， 并能模拟小鼠和人类胚胎发育部分最早期阶段——包括胚胎着床[8
、原肠胚形成[910
， 以及脑[11
、脊髓[12
和心脏等器官的初始发育阶段 。 例如 ， 傅建平等人构建了一种名为“类神经胚”（neuruloid）的模型[12
， 该模型可模拟人类脊髓和脑的前体细胞的形成过程 。 而且傅建平认为 ， 该模型将帮助研究人员培养可植入患者体内的功能性神经元 。 由细胞混合制成的胚胎模型在外观和生物行为上往往与相同阶段的胚胎十分相似 ， 但它们是否复现了正常胚胎发育过程中的分子和细胞活动——这仍是研究的空白领域 。
傅建平等人坦言 ， 随着人类胚胎模型进一步发育并形成更复杂的结构 ， 新的伦理问题将会出现 。 例如 ， 这些模型中的神经元可能会开始放电 ， 心脏细胞可能会开始跳动 。 此外 ， 这些模型可能会拥有进一步发育、超出当前实验模拟阶段的能力 。 虽然大多数胚胎模型缺乏形成完整胚胎所需的全部生命支持性组织 。 但在过去的几年里 ， 已有少数实验室构建出了小鼠和人类的囊胚阶段胚胎模型 ， 即所谓的“类囊胚”（blastoid） 。 这些模型含有可发育出上述支持性组织的前体细胞 ， 理论上能形成完整的生命体[13–15
。
ISSCR已注意到这一领域 ， 并在其指南中指出：包含这些支持性组织的胚胎模型必须受到特别监管 ， 而且在达成研究目标的前提下 ， 应尽可能地缩短其生长时间 。 随着这些模型的发展 ， 则需重新考虑与之相关的伦理问题 ， ISSCR指导委员会主席、弗朗西斯·克里克研究所的干细胞生物学家Robin Lovell-Badge说 。 “这一领域显然必须密切注意 。 ”
随着真实胚胎和胚胎模型研究的不断推进 ， 科学家们迫切地想知道这两者之间究竟有几分相似 。 探寻胚胎模型与真实胚胎之间的分子机制以及细胞行为上的差异 ， 是研究人员希望将真实胚胎的体外培养时间延长至14天以上的主要原因 。 “我们可以从胚胎模型中获得许多认识 ， ”德国马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的发育生物学家Jesse Veenvliet说道 ， “但重要的是要知道它哪里会出问题 。 ”
2020年 ， Moris与其同事对小鼠胚胎和小鼠“类原肠胚”（gastruloid）进行了基因表达层面的平行对比 ， 她们发现两者调控机体发育的信号激活时间点极为相似[16
。 她认为 ， 同样应该对人类的“类原肠胚”进行这种精确的基准化分析（benchmarking） ， 而这就需要将人类胚胎培养至第21天左右 。 Rivron则构想了人类胚胎发育各阶段的分子图谱 。
足量的基准化分析工作一旦完成 ， 研究人员就可以在后续研究中减少真实人类胚胎的用量 ， 并且仅在具备充分正当理由时才使用 。
停在何处
但是应该将人类胚胎的体外培养时间放宽至多久呢？有人批评ISSCR不负责任 ， 因为他们放宽了“14天准则” ， 却没有设定一个新的截止点——这似乎在为人类胚胎研究开绿灯 。
ISSCR委员会的新版指南的制定历时18个月 ， 并在此期间办了一百多次线上会议 ， 傅建平参与了这一过程 。 “科学发展日新月异 ， 作为科学家群体 ， 我们很难再画下一个休止符 。 ”他说 。 反之 ， 研究指南允许这些研究在经过适当的审查之后得以进行 。
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