中外4个科研团队用人体干细胞培育出“人造胚胎”，下一步会怎么走？

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　　来源：深究科学

　　作者：林岩

　　

　　导读

　　一直以来，受精卵进入母体后的最初发育情况都是科研上的一个谜团。受限于伦理道德问题，全球多国发布政策限制体外人类胚胎的研究，美国甚至在2019年6月宣布禁止人类胚胎研究，这无疑加大了科学家对于人类早期发育研究的困难与挑战。

　　然而，就有一群大胆的学者冒险尝试创造“人造胚胎”。

　　近日，来自不同国家的四个小组先后发布预印本，阐明了通过人体干细胞培育“人造胚胎”，他们培育出目前为止与人类最为接近的胚胎。

　　有学者表示，“此次人造胚胎与人类胚胎的相似性是惊人的，几乎不可思议”。

　　虽然在科学上有所突破，但一大波的伦理问题也接踵而来。未来“‘人造胚胎’和人类有机体之间的界限将以什么为标准划定”？

　　

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　　6月14日，在波士顿举行的国际干细胞研究学会（ISSCR）会议上，来自剑桥大学和加州理工学院的发育生物学家Magdalena Zernicka-Goetz介绍了团队的最新研究成果——该团队使用人类干细胞创造出了与人类胚胎高度相似的“人造胚胎”。

　　一时间，引发科学界热议。

　　6月15日、16日，包括Zernicka-Goet在内的四个研究小组先后在预印本平台发布了关于人体干细胞培育“人造胚胎”的最新论文，他们在报告中称，已成功使用人类干细胞（其中一些经过基因修饰），制造出与真胚胎极为相似的“人造胚胎”，复制了人类发育过程中一个非常难以研究的阶段。

　　据悉，该研究是首次完全利用人体干细胞制造的“人体胚胎”，是目前“人造胚胎”的最先进版本，在此之前科学家曾刺激人类干细胞形成与囊胚非常相似的结构，也曾使用小鼠干细胞去模拟培养成“人造胚胎”。

　　有学者认为，“此次由人体干细胞培育的人造胚胎与人类胚胎的相似性是惊人的，几乎不可思议。”

　　新的人造胚胎模型将有助于科学家揭示人类早期发育的奥秘，通过研究人类早期发育能帮助研究人员更好地了解出生缺陷问题，以及探索如何帮助孕妇在孕期安全地使用药物。

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　　此前，Magdalena Zernicka-Goetz团队曾利用小鼠的干细胞培育出类似于人类胚胎的胚胎模型，在他们的努力下，小鼠干细胞成功培育成了胚胎模型，该胚胎模型有跳动的心脏、大脑和脊髓的雏形，也有肌肉的早期组织。

　　但该胚胎模型仍然是有欠缺的，与人类胚胎仍差距较大。

　　而此次四个来自不同国家的研究小组共同在人体干细胞培育“人造胚胎”研究上有了重大进展，他们分别来自以色列的魏茨曼科学研究所的干细胞生物学家雅各布·汉纳（Jacob Hanna）团队、剑桥大学和加州理工学院的发育生物学家Magdalena Zernicka-Goetz团队、美国匹兹堡大学的莫·易卜拉欣哈尼（Mo Ebrahimkhani）团队，以及来自中国昆明理工大学的李天晴团队。

　　汉纳和同事从人类干细胞中培育出的一种类似胚胎的组织

　　雅各布·汉纳领导的研究团队率先从早期人类胚胎中培养的细胞株和从成年细胞转化而来的干细胞入手，专门研究在真正胚胎中发现的胚胎外细胞系，并在Biorxiv预印本上的论文中报告了囊胚发育后的胚胎情况。

　　Zernicka-Goetz和她的同事们采取了与汉纳不同的方法，他们从两种人类胚胎干细胞中创造了胚胎外细胞谱系，这两种细胞经过基因修饰，在暴露于抗生素强力霉素时可分化为组织类型，此后与未经修饰的人类胚胎干细胞混合，这三种类型的细胞结合在一起，产生了类似胚胎的细胞簇。

　　

　　莫·易卜拉欣哈尼领导的团队使用转基因诱导多能干细胞——从成人细胞中培育类胚胎细胞——在他们称之为iDiscoids的细胞簇中形成胚胎和胚外组织。

　　

　　昆明理工大学李天晴率领的团队利用人体干细胞培养的人造胚胎和类胚集合体，解剖胚胎植入周发育。

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　　2006年，国际干细胞研究学会（ISSCR）发布“14天准则”，自受精日开始的14天后的胚胎被视为人类，研究者在体外培育人类胚胎的时间不得超过14天。

　　“14天准则”发布后受到全球各国公众的认可。

　　但科学界，反对和质疑这一准则的声音从来没有断过，许多科学家认为，这项准则限制了接下来的研究。

　　2021年5月，ISSCR更新了指导方针，放弃了对体外受精胚胎培养14天的严格限制，一定程度推动了科学的进步。

　　此次，“人造胚胎”并非精子与卵子的结合，而是通过人体干细胞培育出来，因此关于“14天准则”的法律条款并不适用于它们。

　　然而像“人造胚胎”这样的创造物，仍然面临伦理困境。

　　亚利桑那州立大学的伦理学家J. Benjamin Hurlbut表示，“胚胎模型是一个重要的道德讨论和道德关注的问题”，他补充道，“最大的问题是，培养出的‘人造胚胎组织’和人类有机体之间的界限，未来该以什么标准来划定”。

　　参考资料

　　1.Biologists create detailed lab replicas of early human embryos

　　https://www.science.org/content/article/biologists-use-human-stem-cells-create-embryo-replicas

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