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科学家用干细胞培育出完整胚胎模型
概要：
以色列科学家通过重编程干细胞，首次在实验室条件下成功构建出一个高度类似14天人类胚胎的模型。这个胚胎模型不需要精子和卵子，可以自发组装形成胚胎的关键结构，如胎盘、卵黄囊等。它甚至可以释放激素，呈孕试阳性。科学家希望这种胚胎模型可以成为一种符合伦理的工具，帮助我们深入了解人类生命最初阶段的奥秘，这对解读流产、缺陷的成因和提高试管受精成功率都将大有裨益。尽管存在一定争议，但这项研究为模拟人类胚胎发育提供了新的思路和可能性。
科学家使用干细胞培育出一个高度类似早期人类胚胎的实体，并没有使用精子、卵子或子宫。
魏茨曼研究所的团队称他们的“胚胎模型”看起来与真正14天的胚胎十分相似。它甚至释放出激素，在实验室中使妊娠测试呈阳性。
制造胚胎模型的目的是以一种符合伦理的方式来理解我们生命最初的时刻。
精子与卵子结合后的最初几周是剧烈变化的时期，从一堆无定形细胞发育成最终在B超上可识别的形态。这关键时期是导致流产和出生缺陷的重要原因，但我们对它了解很少。“这就是一个黑匣子，”魏茨曼科学研究所的Jacob Hanna教授说。
起始材料
胚胎研究在法律、伦理和技术上都存在难题。但现在正在迅速发展的是模拟自然胚胎发育的领域。
这项发表在《自然》杂志上的研究被以色列团队描述为首个“完整”的胚胎模型，可以模拟早期胚胎出现的所有关键结构。
“这确实是一个教科书级的14天人类胚胎图像，”Hanna教授说，“以前从未做到过。”
起始材料不是精子和卵子，而是经过重新编程以获得成为身体任何类型组织潜力的幼稚干细胞。然后使用化学品诱导这些干细胞分化为人类最早胚胎阶段的四种细胞：
上皮胚细胞，成为胚胎本体(或胎儿)
滋养层细胞，成为胎盘
下皮胚细胞，成为支持性卵黄囊
胚外中胚层细胞
总共120个这样的细胞以精确比例混合，然后科学家们退后一步静观其变。约1%的混合物开始自发组装成一个类似但不完全相同的人类胚胎结构。
“我非常赞赏这些细胞，你必须提供正确的混合物和环境，它就会自己组装起来，”Hanna教授说，“这是一个令人惊奇的现象。”
合成人类胚胎引发伦理问题
这些胚胎模型被允许生长和发育，直到与受精后14天的胚胎相当。这在许多国家是正常胚胎研究的法定截止期限。
尽管是在深夜的视频通话中，但我能听到Hanna教授对胚胎模型的“精美细致的结构”充满激情。
我可以看到滋养层，在正常情况下会发育为胎盘，包裹着胚胎。它包含母亲血液充满以向胎儿输送营养的空腔，称为腔隙。有一个卵黄囊，具有肝脏和肾脏的部分功能，还有一个双层胚盘，这是这个胚胎发育阶段的关键标志之一。
“有意义”
希望的是胚胎模型可以帮助科学家解释不同类型细胞的出现，见证身体器官的最早形成步骤，或理解遗传疾病。
这项研究已经显示，如果早期胎盘细胞无法包围胚胎，其他部分就不会形成。甚至有人谈论利用这些模型来理解为何有些胚胎失败以改进体外受精成功率，或者测试药物在妊娠期是否安全。
在弗朗西斯·克里克研究所研究胚胎发育的Robin Lovell-Badge教授告诉我，这些胚胎模型“看起来相当不错”，“看起来相当正常”。
他说:“我认为这很好，完成的很出色，一切都合理，我对此相当惊叹。”但他补充说，目前99%的失败率需要改进。如果模型组装失败率如此之高，就很难理解流产或不孕症中出了什么问题。
法律上的区别
这项工作还引发了一个问题，即是否可以在14天阶段之后模拟胚胎发育。即使在英国，这也不违法，因为胚胎模型与胚胎在法律上有区别。
“有些人会欢迎这一点，但也有人不会喜欢，”Lovell-Badge教授说。
这些模型越接近真正的胚胎，就越引发伦理问题。它们不是正常人类胚胎，是胚胎模型，但非常接近它们。
“那么，你是否应该像对待正常人类胚胎一样对待它们，还是可以对它们的处理更加放松一些呢？”
庞培法布拉大学实验与健康科学系的Alfonso Martinez Arias教授说，这是“一项非常重要的研究”。
他说，这项研究“首次在实验室中仅使用干细胞成功构建了完整的人类胚胎结构，从而为研究导致人体计划形成的事件打开了大门。”
研究人员强调，使用这些胚胎模型实现妊娠是不道德的、非法的，实际上也是不可能的——将这120个细胞组装在一起已经超出了胚胎成功植入子宫内膜的阶段。