外媒：不使用任何卵子或精子 世界首个全人造小鼠胚胎问世

参考消息网8月8日报道 据美国趣味科学网站8月5日报道，科学家首次在实验室培育出了不使用任何卵子或精子的小鼠胚胎，并观察它们在子宫外生长。为了实现这一壮举，研究人员只使用了干细胞和一个充满闪亮玻璃小瓶的旋转设备。

西班牙庞培法布拉大学的发育生物学家阿方索·马丁内斯·阿里亚斯对媒体表示，这项实验“改变了游戏规则”。阿里亚斯本人没有参与这项研究。

阿里亚斯说：“这是我们理解胚胎如何构建自身的一个重要里程碑。”

发表在8月1日一期的《细胞》双周刊上的一份报告介绍了这项突破性的实验。实验是在一种专门设计的生物反应器中进行的，这一器皿充当了胚胎发育过程中的人造子宫。

4日，魏茨曼科学研究所胚胎干细胞生物学家汉纳在实验室中手持一个小瓶，瓶中装有已经发育五天的人造小鼠胚胎。（法新社）

在装置内部，胚胎漂浮在装满营养液的小烧杯中，这些烧杯都被锁在一个旋转的圆筒中，使之保持运动。这种运动模拟了血液和营养物质如何流向胎盘。这项研究是在以色列魏茨曼科学研究所进行的。根据该所的一份声明，该装置复制了小鼠子宫的气压条件。

在此前的一项实验中，研究团队使用这种生物反应器培育了天然小鼠胚胎，这些胚胎在设备中发育到第11天。该实验在2021年发表在《自然》周刊上。

魏茨曼科学研究所的胚胎干细胞生物学家、上述两项研究报告的主要作者雅各布·汉纳说：“这的确表明，哺乳动物胚胎可以在子宫外生长——这并不是向胚胎发送发育模式信息或信号，而是提供营养支持。”

在天然胚胎上取得初步成功后，研究人员希望尝试在“机械子宫”内培育实验室制造的胚胎。

为了做到这一点，他们对小鼠干细胞进行了化学处理，使其“复位”为一种初始状态，从这种状态它们可以转变成任何类型的细胞——心脏、肝脏、大脑或其他细胞。研究小组对这些原始细胞中的一小部分进行了额外处理，以开启制造胎盘所需的基因。在第三组细胞中，研究小组对其进行了处理，以开启制造卵黄囊的基因。汉纳在声明中说：“我们给了这两组细胞短暂的推力，以产生维持胚胎发育的胚胎外组织。”

然后，科学家将这三组干细胞放入人造子宫中混合。三组细胞很快聚集在一起形成团块，但在1万块细胞团块中只有约50块继续发展成胚胎样结构，这些细胞团块在生物反应器中仅存活了8.5天。

据报道，在这8.5天的过程中——或者说几乎是一个典型小鼠妊娠期的一半——最初的球形胚胎伸展并变成圆柱形，就像人们对天然胚胎的期望一样。到第6天，中枢神经系统开始发育，很快就长出了一个小小的、布满褶皱的大脑。到第8天，胚胎发育出了肠道和跳动的小心脏，可以推动血液通过新形成的血管

研究团队指出，合成胚胎的内部结构和基因结构的形状与天然小鼠胚胎的结构略有不同。

在后续实验中，研究人员计划研究那些推动胚胎细胞成为一种组织而不是另一种组织的化学线索。

汉纳在声明中说：“我们的下一个挑战是弄清干细胞如何知道怎样做——如何自我组装成器官，并找到它们在胚胎中指定的位置。而且，由于我们的系统与子宫不同，是透明的，它可能被证明有助于模拟人类胚胎的形成和植入缺陷。”