一項日前發(fā)表于《細胞》的研究顯示,沒有精子或卵子的人工胚胎被植入雌性小鼠體內后第一次開始形成活胎,雖然胚胎還有一些畸形。
這種人造小鼠胚胎由一種被稱為擴展多能干細胞的特殊干細胞從零開始形成。它們有能力產生在早期胚胎中發(fā)現(xiàn)的所有3種細胞類型。
美國得克薩斯大學西南醫(yī)學中心的Jun Wu和同事將干細胞浸泡在營養(yǎng)物質和生長促進劑中,從而誘導其轉變成3種胚胎細胞類型,并自組裝成胚胎樣結構。
隨后,研究人員將人工胚胎移植到雌性小鼠子宮內,其中7%的胚胎被成功移植。1周后,科學家通過剖腹產手術取出植入的胚胎。顯微鏡檢查顯示,它們已經開始形成早期的胎兒結構,盡管有嚴重的畸形。
該實驗是人工胚胎首次在子宮內發(fā)育成胎兒組織。其他研究小組已經利用干細胞制造出人造老鼠胚胎,但這些胚胎并未被成功植入子宮,或者只能在植入后形成胎盤細胞,其他類型的細胞則不行。
現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是對人工小鼠胚胎進行微調,使其能發(fā)育成完全成形的胎兒。Wu介紹說,這可能包括在營養(yǎng)物質和生長促進劑的混合物中培養(yǎng)它們,使其更接近胚胎通常暴露于體內的環(huán)境。
不過,Wu同時表示,這樣做的原因并不是為了繁衍后代。測試人工胚胎在子宮內生長的能力,可以讓人類看到它們有多真實。一旦被認為足夠真實,研究人員將能夠利用它們代替通常從小鼠身上獲取的真實胚胎?!拔覀兊哪繕耸怯幸粋€可擴展的系統(tǒng)來生產數(shù)百甚至數(shù)千個類似胚胎的結構?!盬u說。
同時,胚胎模型可以在培養(yǎng)皿中進行研究,以更好地了解早期哺乳動物的發(fā)育、優(yōu)化體外受精條件,并篩選可能導致出生缺陷的藥物。(來源:中國科學報 宗華)
相關論文信息:https:///10.1016/j.cell.2019.09.029
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