作者：葉傾城發(fā)布日期：2018-07-25
據(jù)國外媒體報(bào)道，目前，研究人員使用老鼠干細(xì)胞制造出一種類似胚胎的結(jié)構(gòu)，“非常接近于”創(chuàng)造人造胚胎。這一突破研究帶來了希望，可以揭曉不孕不育的最大原因之一——胚胎無法植入到子宮中。多年以來，生物學(xué)家一直試圖從干細(xì)胞中培育胚胎，從而實(shí)現(xiàn)無限胚胎供給，可用于醫(yī)學(xué)研究。
這種類似胚胎的結(jié)構(gòu)具有“原腸胚形成過程（gastrulation）”——生命歷程的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)悉，當(dāng)胚細(xì)胞自組織形成胚胎正確結(jié)構(gòu)時(shí)，就出現(xiàn)了“原腸胚形成”。但是在實(shí)驗(yàn)室里使干細(xì)胞生長成為像胚胎一樣的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)，歷經(jīng)多次失敗，嚴(yán)重挫敗了科學(xué)家的研究熱情。胚胎干細(xì)胞本身不能轉(zhuǎn)化成為圓柱形胚胎，但是需要來自身體其它細(xì)胞幫助。
英國劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組此前曾創(chuàng)造出一種更簡單的結(jié)構(gòu)，類似于人工培育的老鼠胚胎。他使用了兩種類型干細(xì)胞——被稱為身體的“萬能細(xì)胞”，并使用一個(gè)3D果凍腳手架維持干細(xì)胞發(fā)育生長。
最終的結(jié)構(gòu)是由胚胎干細(xì)胞（ESCs）和形成胎盤的胚胎滋養(yǎng)細(xì)胞（TSCs）構(gòu)成，它們非常類似于自然胚胎。然而，著名南非生物學(xué)家劉易斯·沃爾珀特（Lewis Wolpert）所描述的“原腸胚形成過程”消失不見了，“原腸胚形成過程”是人體發(fā)育的最重要階段。
“原腸胚形成過程”出現(xiàn)在當(dāng)胚胎從單層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變至三層結(jié)構(gòu)的階段中，這就決定了細(xì)胞之后發(fā)育成為什么樣的組織或者器官。目前，該研究小組使得3種類型干細(xì)胞進(jìn)一步培育出類似胚胎的結(jié)構(gòu)。
通過添加原始內(nèi)胚層干細(xì)胞（PESCs），形成的胚胎經(jīng)歷了“原腸胚形成過程”，將自己的胚胎組織成所有動(dòng)物所擁有的3層結(jié)構(gòu)。研究人員在《自然細(xì)胞生物學(xué)》雜志上指出，基因活動(dòng)的定時(shí)、結(jié)構(gòu)和模式將反映了自然胚胎的發(fā)育過程。
Zernicka-Goetz教授揭示了他們最新技術(shù)可用于創(chuàng)建類似胚胎的結(jié)構(gòu)，這項(xiàng)技術(shù)是“令人驚奇的成功”。她說：“我們?cè)谂囵B(yǎng)皿中培育的人造胚胎經(jīng)歷了生命中最重要的事件。它現(xiàn)在非常接近真實(shí)的胚胎，為了進(jìn)一步發(fā)育，它必須植入母體或者人造胎盤之中。”
研究人員認(rèn)為，現(xiàn)在他們可以更好地理解3種類型干細(xì)胞是如何發(fā)生交互作用，確保胚胎正常發(fā)育。他們希望通過人類干細(xì)胞進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而尋求從干細(xì)胞中培育出人類胚胎。
Zernicka-Goetz教授聲稱，這項(xiàng)研究將有助于研究人類懷孕14天之后胚胎的發(fā)育狀況。當(dāng)前，英國法律僅允許在實(shí)驗(yàn)室里科學(xué)研究胚胎最多14天時(shí)間。通過最新研究，我們掌握到在培養(yǎng)皿中模擬胚胎發(fā)育的一種方法。因此，我們能夠準(zhǔn)確地了解在胚胎生命這段特殊時(shí)期到底發(fā)生了什么，以及為什么有時(shí)這個(gè)過程會(huì)失敗。
來源：新浪科技
