你是否曾好奇过,生命的最初几天会是什么样子?科学家们正在试图揭开这个神秘面纱,而他们的工具竟然是实验室制造的胚胎模型。
这些胚胎模型虽然不是完美的复制品,却与自然胚胎在发育14天时非常相似。它们为我们打开了一扇通向生命起源的窗户,揭示了受精卵开始分裂并植入子宫壁的过程。研究人员希望通过这些模型来研究出生缺陷、早期妊娠失败的原因,以及药物暴露对胚胎发育的影响。
以色列魏茨曼科学研究所的干细胞生物学家雅各布·汉娜领导的团队首次在六月于预印本数据库bioRxiv上宣布他们已经培养出了14天胚胎模型。这篇论文现已在同行评审的《自然》杂志上发表,标志着这一领域的重要进展。
相比之前的研究,这些胚胎模型包含了发育胚胎中大部分的细胞类型,这让我们对人类胚胎发育有了更为真实的模拟。
那么这些模型是如何制造出来的呢?科学家们从干细胞开始,这些未分化的细胞可以通过分裂产生多种细胞类型。汉娜的团队采用化学方法引导干细胞形成胚胎及其附属组织,如胎盘。这种方法使得模型结构更为真实,包含了不同的细胞类型。
在制造过程中,科学家们首先将干细胞推入“原始”状态,能生成任何细胞类型。随后,这些原始细胞被诱导形成胚胎、胎盘、卵黄囊及“胚外中胚层膜”——胎儿外围的膜的前体。最终,约有1%的细胞聚集形成具有真实人类胚胎3D结构的球状体。
这种相似性几乎令人难以置信,德国马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所的发育生物学家杰西·芬夫利特表示,“这些模型的结构组织和形态与自然胚胎的相似性惊人。”
尽管这些模型在研究中有很大的潜力,它们的创造也伴随着伦理问题。例如,实验室制造的胚胎应该被允许成熟多久?历史上,科学家们通常遵循“14天规则”,认为胚胎不应成熟超过两周。然而,随着胚胎模型日益复杂化,这一时间窗口是否应扩大仍在全球范围内争论不休。
这些实验室制造的胚胎模型不仅为科学家们提供了研究人类胚胎发育的工具,也为我们揭示了更多关于生命起源的秘密。在未来,这些模型可能会帮助我们更好地理解和解决孕育过程中的问题。
注:本文内容仅供科普参考,不构成专业医疗建议,如有健康问题请咨询专业医生。