无需精子和卵子 科学家培育出了第一个人造胚胎

编辑:薄荷绿℡ 2019-07-29 11:37:42
无需精子和卵子 科学家培育出了第一个人造胚胎 2017-03-07 17:56:58出处:蝌蚪五线谱作者:小赵 编辑:朝晖 评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接 猜你想看:卵子 精子 胚胎

人造生命很快就能在实验室培育出来了。

在一项世界首次的试验中,科学家从头开始,设法利用两种类型的干细胞在细胞培养皿里培养一种有功能化的、人造的胚胎。

干细胞可以在体外的凝胶中生长,并且可以转换成早期的内脏器官,就像在正常发育的胚胎中那样。研究员现在期望此技术可以解决一些关于生命起始的谜题。

早前关于人造胚胎的尝试都功亏一篑,因为他们只用了胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)。胚胎干细胞是从一种叫做囊胚(blastocyst)的可自由移动的细胞团中取得的,该细胞团因卵子受精形成。但问题是,生命并不仅仅是由胚胎干细胞发育而来的,另外两种类型的干细胞,胚外滋养层干细胞(trophoblast stem cells ,TSCs)以及原始内胚层干细胞(primitive endoderm stem cells)对于发育也至关重要。这些源于胎盘以及卵黄囊的附加干细胞与胚胎干细胞协同作用,保证了器官正常发育,并且给予了胚胎稳定的营养供应。

所以泽妮卡 戈茨(Zernicka-Goetz)和她的团队尝试结合转基因鼠的胚胎干细胞和滋养层干细胞,并且搭建了一个以凝胶为主的3D脚手架,这样干细胞就能模拟普通胚胎的形成模式。

大约四天半之后,研究人员得到了活胚胎,这些胚胎看起来就像正常的老鼠胚胎。他们还开始进一步了辨别各种各样的组织以及器官。

到了第七天,胚胎自己分裂成了两个部分,这是形成胎盘的开始,就像真的老鼠那样。

如下图,你可以看到第96小时的老鼠胚胎(左),以及第48小时的胚囊期(右)

红色部分是胚胎,蓝色部分是胎膜,这表示后期会形成胎盘。

无需精子和卵子 科学家培育出了第一个人造胚胎
图片来自:剑桥大学

在这个孕育生命的过程中,没有一个时期用到卵子或者精子。

研究人员说道: 我们将两种类型的干细胞放在一起并让它们互相识别,它们之前没有被处理过。我们观察到两个细胞可以在没有帮助的情况下自己形成组织。

在科学家终止这个胚胎前,胚胎达到的发展阶段等同与一只老鼠孕程的三分之一。

研究人员承认胚胎很难存活过这个阶段了,因为没有原始内胚层干细胞来生成卵黄囊。卵黄囊是一层厚厚的膜,它紧贴胚胎并为其提供营养以及血细胞,直到胎盘完全具备了相关功能。

和从零开始造生命一样酷炫的是,这项研究的目的并不是促进人造生命,而是给了我们了解早期生命真实发生情况的机会。

在人类早期妊娠时间段里,超过三分之二的人会流产,并且没有人知道这是为何。

培育没有卵子和精子参与、能存活于没有子宫环境的人造生命,研究员拥有稳定供给的测试胚胎,借此他们就能梳理早期生命的种种细节。

接下来就是要看看这项技术能否使用人类干细胞,团队对达成此目标十分有信心。

研究人员说: 我们很乐观,这将会让我们学习到人类发展至关重要阶段的关键事件,还不需要真的在胚胎上操作。了解胚胎的正常发展可以让我们了解它为什么经常出错。

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