在不到一个月的时间里 ， 他们是第二个声称从零开始制造胚胎的团队 。
上图：天然（上）和合成（下）小鼠胚胎的比较 ， 显示出相似的大脑和心脏形成 。
英国科学家表示 ， 他们已经完成了一项基因工程的壮举：在不需要卵子或精子细胞的情况下 ， 创造出“合成”的老鼠胚胎 。 这些胚胎是用干细胞创造的 ， 能够开始发育大脑、心脏和其他器官 ， 时间长达一周 。 研究人员认为 ， 他们的工作有一天可能会帮助解释为什么许多人类怀孕在发育早期失败 ， 甚至可以为未来创造实验室培养的器官移植提供信息 。
对自然发育的胚胎的研究 ， 为科学家们提供了无数关于生物学的洞见 。 但早期发育的许多方面在生物身上不容易观察到 。 研究人员已经学会了如何在实验室里开发出一定程度的人造胚胎 ， 以及如何制造出人造但过于简单的胚胎或单个器官模型 —— 这些进步帮助克服了其中的一些障碍 。 然而 ， 这项新的研究似乎是从零开始创造功能小鼠胚胎的首批成功尝试之一 。
近日发表在《自然》（Nature）杂志上的这项研究是剑桥大学（University of Cambridge）科学家多年研究的结晶 。 为了创造他们的胚胎 ， 他们将三种主要类型的胚胎干细胞在适当的混合和环境中结合起来 ， 使它们能够相互交流 ， 并模仿胚胎发育过程中自然发生的事情 。 从那时起 ， 细胞开始排列成胚胎的基本结构 ， 并开始经历发育的早期阶段 ， 包括形成卵黄囊、大脑和跳动的心脏 。 这些胚胎存活了8天半 。
从技术上讲 ， 这个团队并不是第一个声称创造出了人造老鼠胚胎的团队 。 8月1日 ， 以色列科学家在《细胞》杂志上发表了一篇论文 ， 详细介绍了他们自己实验室制造的胚胎 。 这组英国作者指出 ， 他们的研究已经经历了大约一年的审查过程 ， 甚至在以色列的论文提交发表之前 ， 他们辩称 ， 他们的模型比迄今为止任何其他人的模型都要复杂 。
该研究的作者、剑桥大学哺乳动物发育和干细胞生物学教授马格达莱娜·泽尔尼卡-戈茨（Magdalena Zernicka-Goetz）在讨论该研究结果的新闻发布会上说：“这真的是第一个允许你在整个发育中的小鼠胚胎的背景下研究大脑发育的模型 。 ”
马格达莱娜·泽尔尼卡-戈茨和她的团队说 ， 这项研究最终应该有助于查明怀孕早期失败的许多原因 ， 甚至在人们意识到这些原因之前 。 据估计 ， 20%到50%的怀孕可能会以流产告终 ， 而许多通过体外受精产生的胚胎 ， 也可能无法植入子宫或以其他方式生长 。 如果没有别的 ， 仅仅是近距离研究这些早期的生长阶段 ， 就可以为科学家们提供关于我们是如何变成现在这个样子的各种信息 。
马格达莱娜·泽尔尼卡-戈茨说：“这是一个极其复杂的发展阶段 ， 对我们的余生有着极其重要的意义 。 ”
这项研究还可能产生一些实际的健康影响 ， 比如在怀孕早期能更精确地检测胎儿缺陷 。 例如 ， 他们过去的研究表明 ， 并不是所有被诊断出细胞有缺陷的胚胎都会继续发展成健康问题 ， 因为胚胎在一定程度上可以自我修复 。 最后 ， 我们在这里学到的 ， 甚至可以提供如何创造功能完整的合成器官的课程 。
然而 ， 这一切仍处于早期阶段 ， 这一研究和类似的研究路线将会引发伦理问题 。 去年 ， 国际干细胞研究协会（International Society for Stem Cell Research）放宽了在实验室培育人类胚胎的指导方针 ， 取消了14天的严格限制 ， 取代了逐案评估 。 虽然 ， 这些指导方针可能不适用于人类胚胎的简单模型 ， 但像莱娜·泽尔尼卡-戈茨这样的科学家 ， 可能有一天会创造出更复杂的版本 。 就他们而言 ， 该团队一直在研究并计划进一步发展人造人类胚胎 。
目前 ， 最大的挑战是创造出能够在实验室中度过最初发育阶段的合成小鼠胚胎（小鼠完全发育大约需要20天） 。 这样的进步很可能需要创造人造子宫或类似胎盘的结构 ， 科学家们也在这方面努力工作 。 去年 ， 来自以色列的同一个团队证明了在烧杯中培育胚胎长达6天是可能的 ， 剑桥团队表示 ， 他们也在研究自己的方法 。
【英国科学家用干细胞培育出小鼠胚胎，不再需要精子或卵子】如果朋友们喜欢 ， 敬请关注“知新了了”！
推荐阅读
- 太阳系存在这样一个诡异星球，那里的一天等于两年！
- 现代农业科学灌溉需要土壤水分测定仪
- 氙灯耐气候试验箱可以模拟的环境
- 数十亿年后太阳将膨胀成为红巨星吞噬水星金星，地球能幸存吗？
- 位居“三环”的地球，在太阳系中，原来是这样被“宠幸”的？
- 8月精彩天象预告，英仙座流星雨最抢眼，最多每小时100颗流星！
- 星象｜Alex大叔 一周宇宙星象播报（7.25—7.31）
- 行星大气抵御恒星的“潮汐锁定”
- 火箭争夺雷迪什提上日程！2换1交易，雄鹿首轮签成功打动尼克斯？