科学家打破人类胚胎体外培育时间记录,“14天规则”受挑战

编辑:薄荷绿℡ 2019-08-30 20:00:57
人类胚胎发育研究再次出现里程碑式的突破。来自美国和英国的两个研究团队将人类胚胎体外发育的时间提高到10天以上,突破了此前难以超越的7天之限,这个研究也进一步揭示了人类胚胎发育关键时期的状态。然而这项新的突破也带来了科学伦理问题,这已经逼近了人类胚胎体外研究的“14天规则”。
13天体外培养,可观察着床后胚胎发育
美国洛克菲勒大学胚胎实验室主任阿里·布莱文卢、英国剑桥大学生理学教授玛格丽娜·泽尼卡-葛兹带领各自的研究团队在最近一期的《自然》和《自然-细胞生物学》杂志上发表论文,论文称通过新的研究,将人类胚胎在培养皿中发育时间分别提升到了10天和13天。
玛格丽娜·泽尼卡-葛兹教授表示:“我们现在,也是第一次,走到了人类胚胎研究非常关键重要的时刻。”人类胚胎发育研究是了解人类早期发育过程,也是预测遗传性疾病的一个重要途径。比如,胚胎不能在子宫着床是早期妊娠失败的主要原因,但科学家对这一阶段发生的细胞和分子改变还知之甚少。科研人员已经通过体外培养研究了着床前的人类胚胎,即囊胚还未在子宫着床的时期。因技术原因,此前人类胚胎在培养皿中的发育一直很难超过7天,人类胚胎必须在受精后第七天植入子宫,只有这样胚胎才能够存活并进一步发育。玛格丽娜·泽尼卡-葛兹此前培育人类胚胎体外发育最长时间是9天。
论文中还描述了研究期间人类胚胎发育的状况。即使在培养皿中,人类胚胎也能进行细胞分裂和自我发育。玛格丽娜·泽尼卡-葛兹教授基于自己此前的小白鼠研究工作,开发了能够支持人类胚胎发育13天的体外培养体系。研究显示,只要培养条件正确,人们就可以在体外观察到着床后的人类胚胎的发育状况。“着床是人类发育的一个里程碑,从这个阶段起胚胎真正开始成形,发育计划得到确立。着床也是一个容易出现发育缺陷的妊娠阶段。”玛格丽娜·泽尼卡-葛兹教授表示。
研究论文显示,囊胚“着床”之后立刻发生细胞重组并形成空腔。这种空腔是着床后人类胚胎的基本结构,也是胚胎进一步发育的基础。过去人们普遍认为这种腔是细胞凋亡形成的。但这项研究表明,人类胚胎形成空腔并不需要细胞死亡。玛格丽娜·泽尼卡-葛兹教授指出:“这一过程与我们在小鼠胚胎中观察到的现象类似,由此可见,囊胚的细胞重组是一个相当保守的过程。”
面临伦理道德限制“14天规则”,科学家呼吁延长期限
人类自开始胚胎研究以来,伦理道德问题是一个绕不过去的坎。这项最新研究突破也引发了诸多法律团体及宗教组织的抗议。由于14天之前的人类胚胎还未分化出神经等结构,尚不具备“人”的特征,因此不涉及伦理问题。1979年,由当时的美国卫生、教育及福利部伦理咨询委员会首次提出,研究人员对人类胚胎的实验不能超过14天。这一规则后逐渐被多国监管机构采纳,目前包括英、美在内的十几个国家均承诺遵守这一规则。
《自然》杂志同期发表的评论称,“14天规则”在过去得到了严格的遵守,有很大一部分原因是此前的技术很难突破14天的限制。如今,体外培养胚胎超过14天似乎是完全可行的。与之相关的研究有望把人类对自身早期发育的各方面认识推进到前所未有的高度。
撰写这篇评论文章的三位研究者洛克菲勒大学的艾米·威尔克森(Amy Wilkerson)、俄亥俄州西储大学医学院生物伦理系副教授仁书贤(Insoo Hyun )、纽约黑斯廷斯中心的约瑟芬·庄士敦(Josephine Johnston),呼吁重新审查“14天规则”。他们认为应从科学角度出发,邀请专家、政策制定者、患者还有普通民众参与进来,对规则重新进行评估,对适用范围等问题作出更为明确的界定。“我们希望可以通过国际对话和地方政府的决定,来修改法规。”
科学界和政治家早就知道“14天规则”迟早会被挑战。体外受精的先驱之一爱德华兹·罗伯特( Robert Edwards)就曾建议限制应该设置在21天。
玛格丽娜·泽尼卡-葛兹教授认为延长“14天规则”,可以让科学家更好地了解清楚胚胎发育的不同时期状况。“只是间隔几天,培养出的胚胎就可以提供给我们巨大的信息。”玛格丽娜·泽尼卡-葛兹教授的观点得到了不少科学家的赞同。英国弗朗西斯·克里克研究所的遗传学家罗宾·洛弗尔-巴德格(Robin Lovell-Badge)在接受英国媒体采访时说道:“如果能把‘14天规则’再延长一周,科学家们可以学些到很多关于人类胚胎从一个阶段发展到下一阶段的信息。”

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