作者:葉傾城發布日期:2018-07-25
據國外媒體報道,目前,研究人員使用老鼠干細胞制造出一種類似胚胎的結構,“非常接近于”創造人造胚胎。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,生物學家一直試圖從干細胞中培育胚胎,從而實現無限胚胎供給,可用于醫學研究。
這種類似胚胎的結構具有“原腸胚形成過程(gastrulation)”——生命歷程的一個關鍵環節。據悉,當胚細胞自組織形成胚胎正確結構時,就出現了“原腸胚形成”。但是在實驗室里使干細胞生長成為像胚胎一樣的復雜三維結構,歷經多次失敗,嚴重挫敗了科學家的研究熱情。胚胎干細胞本身不能轉化成為圓柱形胚胎,但是需要來自身體其它細胞幫助。
英國劍橋大學領導的國際研究小組此前曾創造出一種更簡單的結構,類似于人工培育的老鼠胚胎。他使用了兩種類型干細胞——被稱為身體的“萬能細胞”,并使用一個3D果凍腳手架維持干細胞發育生長。
最終的結構是由胚胎干細胞(ESCs)和形成胎盤的胚胎滋養細胞(TSCs)構成,它們非常類似于自然胚胎。然而,著名南非生物學家劉易斯·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”是人體發育的最重要階段。
“原腸胚形成過程”出現在當胚胎從單層結構轉變至三層結構的階段中,這就決定了細胞之后發育成為什么樣的組織或者器官。目前,該研究小組使得3種類型干細胞進一步培育出類似胚胎的結構。
通過添加原始內胚層干細胞(PESCs),形成的胚胎經歷了“原腸胚形成過程”,將自己的胚胎組織成所有動物所擁有的3層結構。研究人員在《自然細胞生物學》雜志上指出,基因活動的定時、結構和模式將反映了自然胚胎的發育過程。
Zernicka-Goetz教授揭示了他們最新技術可用于創建類似胚胎的結構,這項技術是“令人驚奇的成功”。她說:“我們在培養皿中培育的人造胚胎經歷了生命中最重要的事件。它現在非常接近真實的胚胎,為了進一步發育,它必須植入母體或者人造胎盤之中。”
研究人員認為,現在他們可以更好地理解3種類型干細胞是如何發生交互作用,確保胚胎正常發育。他們希望通過人類干細胞進一步進行實驗,從而尋求從干細胞中培育出人類胚胎。
Zernicka-Goetz教授聲稱,這項研究將有助于研究人類懷孕14天之后胚胎的發育狀況。當前,英國法律僅允許在實驗室里科學研究胚胎最多14天時間。通過最新研究,我們掌握到在培養皿中模擬胚胎發育的一種方法。因此,我們能夠準確地了解在胚胎生命這段特殊時期到底發生了什么,以及為什么有時這個過程會失敗。
來源:新浪科技