首个人类胚胎模型流水线造人成真

2023-06-29 | 来源: 中国新闻周刊 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

从长远看来

超过14天的人类胚胎模型研究是一个必然趋势

政府部门和研究资助机构的伦理监管政策要跟上

当地时间6月14日，在美国波士顿(专题)举行的国际干细胞研究学会年会上，剑桥大学和加州(专题)理工学院教授马格达雷娜·泽尼克-格茨宣布了其团队近期的研究成果。她表示，其团队创建了全世界首个具备羊膜和生殖细胞的人类胚胎模型，并发布了未经同行评议的预印本论文。

几乎同一时期，以色列魏茨曼科学研究所雅各布·***团队、中国昆明理工大学灵长类转化医学研究院李天晴团队、美国匹兹堡大学医学院副教授莫·易卜拉欣卡尼团队，也相继发表预印本文章，公开相似的研究成果。

傅剑平是密歇根大学安娜堡分校生物医学工程系教授。2017年，他和团队共同构建了世界上第一个三维、但不完整的人类胚胎模型，在该领域引发轰动。他还曾担任国际干细胞研究学会（ISSCR）指南工作组成员。傅剑平对《中国新闻周刊》说，6年来，他目睹了类胚胎模型这一前沿领域的飞快进展， “快到政策监管已跟不上它的发展速度”。但他同时表示，现在的人类胚胎模型，离真正发展为一个鲜活的生命还有很长的距离。

完整人类胚胎模型首次活到14天

如果以周计算，一个新生命是这样诞生的：精子和卵子结合后，第一周，受精卵迅速分裂、发育，形成中空的囊胚。大约从第二周起，囊胚开始着床，即进入子宫，以便从母体吸收营养。受精第14天时，囊胚已分化出了滋养层、上胚层和下胚层细胞。第三周起，胚胎进入原肠胚阶段，上述三种胚层细胞会发展为不同的器官，比如，外胚层发育成皮肤、眼睛等，中胚层发育成排泄、循环系统等，内胚层发育为呼吸道、肝脏等。

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一直以来，囊胚进入子宫后，受伦理和技术限制，人类该阶段的早期胚胎发育机制都是难以破解的“黑匣子”。人们了解的相关知识，只能来自于对其他哺乳动物胚胎的研究。昆明理工大学灵长类转化医学研究院教授李天晴向《中国新闻周刊》介绍，临床数据显示，约30％的人类胚胎无法成功着床，在胚胎着床后的一两周内，还有约30％的人自然流产，原因无从得知。

近年来，国内外多个研究团队希望借助胚胎干细胞，生成人类早期胚胎的“复制品”，模拟胚胎自然发育，寻找早期流产和胎儿先天性缺陷的成因。此外，胚胎模型也有助于解释细胞分化的机制，促进再生医学发展。

近期，上述四个研究团队都表示在实验室生成了着床后的胚胎模型，主要差别在于实验方式的不同。泽尼克-格茨团队使用转基因技术，将两个成熟细胞转化为具有胚胎形态的诱导多能干细胞，再与一个胚胎干细胞结合，生成胚胎模型。易卜拉欣卡尼团队则对诱导多能干细胞进行基因改造，形成胚胎和胚外组织，模拟胚胎发育。李天晴向《中国新闻周刊》介绍，该团队通过模拟囊胚的结构，将三种胚层细胞组合，使其在合适实验条件下，生成人类胚胎模型，“在外观和结构上和人类真实的胚胎非常相似”。***团队与李天晴团队的实验方式相似。

但目前，这四项研究均未通过同行评议。当地时间6月16日，多位发育生物学家通过英国非营利机构《科学媒介中心》，表达了对泽尼克-格茨和***团队预印本论文的看法。德国马斯克·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所博士杰西·维弗利特认为，***团队使用化学混合物将胚胎干细胞带入正确的状态，似乎比使用转基因效果更好。巴塞罗那大学遗传学教授杰玛·马凡尼也认为，从预印本来看，***团队的胚胎模型结构上更像自然胚胎，而泽尼克-格茨小组胚胎模型的结构较差。

在傅剑平看来，这四个小组的成果，尤其是***团队和李天晴团队构建的模型，能够模拟完整的人类胚胎从着床到原肠胚开始阶段，是这些研究与过去相比最令人振奋的地方。

合成人类胚胎模型已发展多年。2017年3月，泽尼克-格茨团队在美国《科学》杂志发表研究成果，其团队将小鼠的胚胎干细胞和滋养层干细胞放在同一个培养皿中，让它们“对话”，这些干细胞自主发育，实现了人类第一次在体外构建人造小鼠胚胎。李天晴告诉《中国新闻周刊》，泽尼克-格茨的实验是该领域极为重要的突破，此后，越来越多团队投身合成胚胎的研究。

2017年，傅剑平研究团队构建了第一个三维的人类胚胎模型，类胚胎发展到第二周，形成了羊膜囊及原肠胚开始发育的一些特征。不过，傅剑平向《中国新闻周刊》介绍，当时，他们团队的成果缺乏构成胎盘的滋养层细胞，生成的是一个不完整的胚胎模型。