幹細胞培育出完全合成小鼠胚胎

科技日報北京8月3日電 （實習記者張佳欣）胚胎髮育過程中發生的事情是大自然最保守的秘密之一，藏在母親的身體深處。現在，科學家首次在不使用精子或卵子的情況下創造了合成小鼠胚胎，使其成功地在子宮外生長。這些胚胎是在一個特別設計的生物反應器中發育的，完全來自培養皿中培養的幹細胞。這項突破性實驗由以色列魏茨曼科學研究所進行，相關論文發表在1日的《細胞》雜誌上，標誌着人類首次在子宮外培育出完全合成的小鼠胚胎。

這項研究有助於瞭解幹細胞如何在發育的胚胎中形成各種器官，以及突變如何導致發育性疾病。

凱斯西儲大學醫學院遺傳學和基因組科學教授保羅·J·特薩爾説：“當科學開始進入到可以從培養皿中的幹細胞羣一直髮展到器官的領域，這意味着有一天可以創造一個活的有機體，那將是一個相當狂野和非凡的時代。”

幾十年來，科學家一直在尋找使胚胎在子宮外保持存活的方法。去年，魏茨曼科學研究所的胚胎幹細胞生物學家雅各布·漢納終於開發出一種機械子宮，幫助自然小鼠胚胎存活長達11天（典型的小鼠妊娠期約為20天），然而這些胚胎來自受精的小鼠卵子。

為了確定這一程序能否讓幹細胞轉化為成熟的胚胎，漢納團隊將基本的小鼠胚胎幹細胞與經過基因改造的胚胎幹細胞譜系混合在一起，希望它們能形成組織。當細胞被放在一起時，它們會自組裝成團塊。

5天后，研究人員將被認為是發育到胚胎階段的塊狀胚胎轉移到一個電子設備中。該設備能維持胚胎髮育的理想條件，可視作一種人造子宮。到第8天，這些人造胚胎與8.5天大的自然胚胎高度相似，擁有跳動的心臟、明顯的頭尾末端、變成骨骼肌的塊狀部分、發育中的大腦和脊髓，以及開始發育的其他器官。研究人員指出，這一發育過程與正常小鼠胚胎相似。典型的小鼠完整妊娠時間是20天，存活這麼長時間的胚胎是罕見的。

研究人員還測量了4萬多個類胚細胞的基因活性，發現所有預期的細胞類型都位於正確的位置。漢納説：“這確實表明哺乳動物的胚胎可以在子宮外生長。”

特薩爾表示，在胚胎幹細胞技術的發展中，總會伴隨倫理問題。科學家乃至全社會需要團結起來，決定界限在哪裏，定義什麼是道德上可以接受的，並真正將其作為一種創造器官和組織用於移植和治療人類疾病的手段。