去年那個驚人的實驗室幹細胞人工胚胎一直沒長大,今年的更成功
忘掉去年那個驚人的實驗室幹細胞人工胚胎吧,科學家們找到了更有發展前途的方法,在實驗室里培養胚胎。
生物學家多年來一直試圖用幹細胞創造胚胎,想創造一個無限的生命繁殖可能,也可用於醫學研究。
但是,使用幹細胞生長成複雜的三維結構,比如胚胎,在實驗室里已經反覆失敗多次。
胚胎幹細胞不會自行變成胚胎的圓柱體形狀,而是需要來自體內其他細胞的幫助。
由劍橋大學領導的國際團隊先前創造了一種更簡單的結構,類似於小鼠胚胎的培養。
它使用了兩種類型的幹細胞,一是身體中所謂的「主細胞」和一種可以生長的3D果凍凝膠支架相結合。
最終這個細胞會變成胚胎幹細胞(ESC)和胎盤形成胚胎滋養層幹細胞(TSCs),酷似天然胚胎。
然而,這個胚胎中缺少被南非著名生物學家Lewis Wolpert描述的「生命中最重要的時刻」——原腸胚形成。
原腸胚形成是指胚胎從一層轉化為三層,它決定了細胞隨後將發展成何種組織或器官。
現在,同樣的研究人員利用三種類型的幹細胞進一步開發了更加進化的胚胎樣結構。
Magdalena Zernicka Goetz教授和他的同事用內胚層幹細胞( (PESCs))代替了以前試驗中的凝膠結構。
這種類型的幹細胞形成卵黃囊——胚胎外的膜,確保胎兒器官發育正常。
通過添加PESCs,所產生的胚胎有原腸胚形成,形成了所有動物都有的三層身體組織層。
研究人員在《自然細胞生物學》的文中寫道,基因活動的時間、結構和模式反映了自然胚胎髮育。
一旦哺乳動物的卵子被精子受精,它就多次分裂,產生一個由三種類型的幹細胞組成的小的自由漂浮的球。
在發展成囊胚的過程中,特定的幹細胞,胚胎幹細胞(ESCs)最終會發育成未來的身體。
囊胚中的另外兩種幹細胞是胚胎外滋養層幹細胞(TSCs),將形成胎盤;而原始的內胚層幹細胞(PSEs)將形成卵黃囊,確保胎兒器官發育正常,並為其提供必需的營養素。
Zernicka Goetz教授說:「我們的人工胚胎在培養皿中經歷了生命中最重要的事件。」
「他們現在非常接近真正的胚胎。為了進一步發展,他們必須植入母親的身體或人造胎盤。」
研究人員認為,他們現在可以更好地理解這三種幹細胞類型是如何相互作用的,從而使胚胎得以發育。
他們希望進行人類幹細胞的進一步實驗,以從幹細胞中創造人類胚胎。
Zernicka Goetz教授,他們將有可能研究人類懷孕後第14天發生的事件。
目前,英國法律只允許胚胎在實驗室進行科學研究14天。
Zernicka Goetz教授補充說:「現在我們有一種在模擬培養皿中發育胚胎的方法。」
因此,應該有可能準確地理解胚胎生命中這一異常時期發生的事情,以及為什麼有時這一過程會失敗。
本文根據外國媒體近期報道編寫。

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