生物科普:小鼠胚胎在人造子宮發育成胎兒
來源:科技日報
發布時間:2021-03-22
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        據最新一期《自然》雜誌報道,以色列科學家在人造子宮環境中,讓多個(ge) 胚胎發育成具有完整器官的小鼠胎兒(er) 。該研究進展據稱有望為(wei) 子宮外孕育人類鋪平道路。

        以色列魏茨曼科學院幹細胞生物學家雅各布·漢納教授表示,他們(men) 花費7年時間開發人造子宮胎兒(er) 培育法,至今已培育了數百隻小鼠。他認為(wei) ,他們(men) 的研究能避免子宮內(nei) 部成像的限製,幫助人們(men) 以前所未有的方式觀察胚胎發育過程,因此將促進對哺乳動物器官形成的了解和醫學進步。

        過去數十年裏,科學家一直試圖在體(ti) 外培育哺乳動物,但成功僅(jin) 限於(yu) 在實驗室中早期胚胎的短期生長,或者器官形成後胎兒(er) 從(cong) 子宮中取出後在實驗室中生長。美國費城兒(er) 童醫院於(yu) 2017年創建了一個(ge) 人造子宮,成功地使羔羊胎兒(er) 生長了4個(ge) 星期,然而實驗開始時胎兒(er) 的器官已形成。

        新發表的研究從(cong) 僅(jin) 由幹細胞組成的胚胎開始,研究人員觀看到小鼠器官在他們(men) 眼前迅速長大。漢納介紹說,在研究中,他們(men) 從(cong) 母鼠體(ti) 內(nei) 將隻有5天由250個(ge) 細胞組成的胚胎取出,然後置入人造子宮環境中。第11天時(即取出6天後),胚胎已出現所有的器官,能自己造血,心髒有跳動,大腦發育完全,顯然是具有小鼠所有特征的胎兒(er) ,也就是說胚胎已經從(cong) 細胞球變成了高級胎兒(er) 。

        盡管小鼠胎兒(er) 處於(yu) 健康狀況,但在第11天則死去(通常小鼠妊娠期為(wei) 19至21天)。截至目前,小鼠胚胎在人造子宮中發育的最長時間為(wei) 6天,研究人員還無法將胚胎或胎兒(er) 移植回母鼠子宮。在實驗室的研究中,小鼠胚胎成功地完成了胚胎發育的第一階段,胚胎在此過程中生長了10倍。漢納希望繼續研發人造子宮技術,以便小鼠完成其成長過程。

        漢納認為(wei) ,他們(men) 成功的關(guan) 鍵是開發出特殊的胚胎發育係統,為(wei) 其發展創造了所有合適的條件。包括:讓胚胎漂浮在容器內(nei) 能夠滋養(yang) 胚胎細胞的特殊液體(ti) 上;容器本身保持旋轉以確保胚胎不會(hui) 附著在側(ce) 麵;利用定製的電子設備調節容器內(nei) 氣體(ti) 的濃度、壓力和溫度。特殊液體(ti) 為(wei) 胚胎提供了所需的所有營養(yang) 成分、激素和糖分。

        總編輯圈點

        生殖和胚胎相關(guan) 生物學技術的突破,其重要意義(yi) 不言而喻。它們(men) 可以幫助科學家深入理解哺乳動物早期胚胎的發育和生長,從(cong) 而推動相關(guan) 醫學技術進步。但不得不提的是,相關(guan) 技術也往往容易引發倫(lun) 理爭(zheng) 議,在發展相關(guan) 技術的同時也要做好監管,不能隨意踩踏人類倫(lun) 理紅線。


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