有在实验室中生长的基本大脑的合成小鼠胚胎

在一个培养箱而不是一个子宫中生长的胚胎一样结构可以导致更好治疗不孕症和一系列其他症状

新科学家 By Clare Wilson

25 August 2022

HEALTH 

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合成（左）和天然（右）小鼠胚胎显示可比的大脑和心脏形成。Amadei and Handford

从小鼠干细胞制成的合成胚胎在实验室中生长的同时已经被诱导发育一个大脑和一个跳动的心脏的开始。

剑桥大学的玛格达勒纳泽尔尼卡高兹说，结果是一种又是最接近在子宫中自然发育的胚胎样结构，他的团队也正在用相同的方法来制造合成人类胚胎，尽管这些胚胎不那么先进。

该技术可能导致在创建用于移植组织和器官方面中的进展，并且有朝一日对不能制造精子或卵子的人的生育治疗。

人类胚胎通常只能被在一个培养皿中研究直到它们大约一周大，因为在这个阶段它们通常植入胎盘中，胎盘提供氧气和营养。此外，大多数国家都有一条人类胚胎不能生长超过14天的规则，因为之后它们可以被考虑为独立的生命形式。

2017年，泽尔尼卡高兹和他的团队宣布，他们可以通过从小鼠胚胎中提取一些干细胞并将它们与滋养层细胞一起生长来创造发育了几天的胚胎样结构，这些结构通常继续来制造胎盘。

这种方法引起了全世界的兴趣，因为它将允许合成胚胎按命令被创造并基因上调整来提高我们的人类发育的这个神秘阶段的理解。目前，在试管婴儿诊所创造的一些不需要的胚胎可能会被捐赠用于研究，但只有少量是可用的，并且它们往往受到医疗条件的影响。泽尔尼卡高兹说，“我们正在解决的大问题是我们如何开始我们的生命”。

本月早些时候，由以色列魏茨曼科学研究所的雅各布·汉纳领导的研究人员宣布，他们已经通过与其他两种辅助细胞一起生长胚胎干细胞制造了合成小鼠胚胎，类似于在受精后8.5天的真实胚胎。这些被通过基因上改变胚胎干细胞以及一个通常叫内胚层的第三种组织将它们变成胎盘形成细胞，这正常的指导发育。

在后期阶段，这些结构在一个有升高氧气压力的特殊旋转培养箱中培养。

现在，泽尔尼卡高兹和他的团队也已经取得了一个类似的壮举，也使用了汉娜的孵化器，尽管他们通过从其他胚胎中获取这两种辅助细胞的资源。他们的合成胚胎也类似于真正的8.5天大的胚胎。在这个阶段之后，合成胚胎开始死亡，但团队正在尝试新的方法来帮助他们存活更长时间。

泽尔尼卡高兹说，成为大脑的部分比以前任何方法都更先进，因为它包括发育然而，汉纳说，他的合成胚胎与泽尔尼卡高兹的胚胎相似，并且与含有标示发育中的前脑组织的分子。他说能够像他的团队那样，通过基因上操对胚胎干细胞从单一来源的胚胎干细胞中制造合成胚胎 “这是一个重大的惊奇，并且构成一种简化和更好的方法”。

泽尔尼卡高兹说，如果合成胚胎可以由人类细胞制成，将来它们可以被用来创造新的细胞和组织来源，用于移植到人身上或愈合衰竭的器官如肝脏或心脏。它们也可被用来测试药物，看看它们对怀孕是否安全，。

西班牙马德里国家生物技术中心的刘易斯孟拓柳说，合成胚胎重要的创造就像绵羊多莉一样，多莉是第一个通过克隆一个成年身体细胞制造的哺乳动物。他在一份声明中说，“毫无疑问我们正面临着一场仍然非常低效但潜力巨大的新技术革命”。

期刊参考: Nature, DOI: 10.1038/s41586-022-05246-3

https://www.newscientist.com/article/2335281-synthetic-mouse-embryos-with-rudimentary-brain-grown-in-the-lab/