Nature：從「幹細胞」到「胚胎」，科學家們做到了！

圖片來源：Nature（doi:10.1038/s41586-018-0051-0）

儘管生命科學領域已發展了多年，但我們對早期胚胎是如何發育的依然知之甚少。這主要是受早期胚胎的尺寸小和它們在子宮中「難接近」（inaccessibility）等因素的影響。然而，這些知識其實是至關重要的，因為懷孕初期很小的錯誤就能阻止胚胎在子宮內植入或在成年期導致疾病。

5月2日，在題為「Blastocyst-like structures generated solely from stem cells」的論文中，來自馬斯特里赫特大學等機構的研究團隊成功地從小鼠幹細胞創建出了胚胎樣結構（Embryo-like structures）。這些模型胚胎（model embryos）在一定程度上與自然胚胎（natural ones）相似。研究中，它們首次被移植到子宮中並開始妊娠。

科學家們表示，這一全新的方法為理解生命最早的過程、不孕症問題或疾病的胚胎起源打開了大門。

綠色細胞是滋養層幹細胞（未來的胎盤），紅細胞是胚胎幹細胞（未來的胚胎）。

最新成果

早期胚胎事實上是由不到100個細胞組成的一個空心球體，包括一群外層細胞（outer layer of cells，未來的胎盤）和一小簇內部細胞（inner cells，未來的胚胎）。在這項新研究中，代表這些內外部分（inner and outer parts）的幹細胞系首次在實驗中被獨立培養以及大量增殖。

之後，利用工程技術，研究人員將它們聚集在一個重新創建的環境中，觸發它們的對話和自我組織（conversation and self-organisation）。在觀察這個過程時，論文的第一作者兼通訊作者Nicolas Rivron博士發現，正是胚胎細胞在指導胎盤細胞如何組織以及植入子宮。

從幹細胞形成的合成胚胎

研究意義

通過理解這種分子對話（molecular conversation），科學家們開闢了新的視角來解決不孕、避孕或成人疾病（如糖尿病或心血管疾病）等問題。

參與該研究的Niels Geijsen教授說：「現在，我們有了一種新的方法來研究胚胎髮育的早期階段，並探索環境因素對發育和疾病的影響。」

論文的共同作者Clemens van Blitterswijk則表示：「這項研究為生物醫學的新學科開闢了道路。我們可以培養大量的模型胚胎，並通過系統地測試新的醫療技術和潛在的藥物來建立新的知識。這也將顯著減少動物實驗的需要。」

責編：風鈴

參考資料：

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