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重大发现!人造胚胎模型在实验室诞生
发布时间:2021-03-20 16:35:19 作者:

近日,科学家在实验室条件下构建出了完整的人类胚胎模型!这是人类历史上首次基于非生殖细胞在实验室条件下构建的完整人造人类胚胎模型。该研究由美国德克萨斯西南医学中心的吴军和Gary C. Hon领衔的研究团队,以及澳大利亚莫纳什大学Jose M. Polo领衔的研究团队,分别完成,这两个独立团队用两种方法分别完成了这项研究。研究结果,在发表在《自然》杂志上。

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我们都知道,生命是由个受精卵发育而成的,但受实验材料的限制,人类目前对胚胎发育的早期究竟发生了什么,仍知之甚少。因此,利用体外培养的成体细胞来构建哺乳动物的胚胎模型,成为许多科学家的研究方向。然而,要构建完整的人类胚胎非常不易,一直没有取得突破。

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吴军(左)和Gary C. Hon

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Jose M. Polo(中)团队

而吴军团队和Jose M. Polo团队都突破了技术难关。吴军团队采用的是来源于人类囊胚的人类胚胎干细胞;而Jose M. Polo团队采用的是重编程的人类皮肤成纤维细胞(HDFs)。通过3D培养皿,以及他们独特的培养基,两个团队都成功构建了人类胚胎模型。

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吴军团队的人类囊胚生产过程及应用场景

两个研究团队均发现,在培养6-8天后,人囊胚出现,形成效率高达近20%。而且人类囊胚的大小和形状与天然囊胚相似,细胞总数相似,空间组织结构也相似,并且在转录组上,与天然胚胎具有相似的分子特征。同时,研究人员还在培养皿中给人造囊胚模拟了子宫的环境,观察它们的发育状况。研究结果表明,这些胚胎可以进一步发育,有些胚胎甚至出现了分化成胎盘细胞类型的迹象。

该研究成果,对研究早期胚胎的发育问题有重要意义,在未来或许能帮助改进辅助生殖技术,防止流产和出生缺陷。不仅如此,还对很多遗传病的研究,以及相关药物的研究,起到重要作用。然而,受制于伦理和监管,人造囊胚的大规模应用仍面临挑战。