新華社倫敦3月4日電 科學(xué)家一直對(duì)人類胚胎早期發(fā)育過程抱有極大興趣,,希望能借此了解早期妊娠失敗的原因,。英國研究人員日前在新一期《科學(xué)》雜志上報(bào)告說,他們利用小鼠兩種不同類型的干細(xì)胞,,首次完全在體外培育出了小鼠胚胎,。
哺乳動(dòng)物受精卵要經(jīng)歷多次分裂,生成大量干細(xì)胞,。這些干細(xì)胞中,,一部分最終形成胚胎身體的,叫作胚胎干細(xì)胞,。這些胚胎干細(xì)胞集聚到一起,,形成了胚胎的早期階段——胚泡,。胚泡中還存在另外兩種干細(xì)胞,,一種叫作滋養(yǎng)層干細(xì)胞,將形成胎盤,,另外一種內(nèi)胚層干細(xì)胞將形成卵黃囊,,確保胚胎器官正常發(fā)育并提供必需的營養(yǎng)素。
此前有研究用胚胎干細(xì)胞來培育胚胎,,但是成果有限,,原因是早期胚胎發(fā)育需要不同類型的細(xì)胞緊密協(xié)作。因此,,劍橋大學(xué)的研究人員利用細(xì)胞外基質(zhì)作為形成三維立體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),,將小鼠的胚胎干細(xì)胞和滋養(yǎng)層干細(xì)胞混合培養(yǎng),在實(shí)驗(yàn)室培育出了小鼠胚胎,。
研究人員發(fā)現(xiàn),,兩種干細(xì)胞之間存在顯著的交流:一定意義上說,它們“告訴”彼此應(yīng)該如何在胚胎中放置自己,。領(lǐng)導(dǎo)此次研究的劍橋大學(xué)教授瑪格達(dá)萊娜·澤爾尼卡-戈茨解釋說,,這兩種干細(xì)胞之間相互“交談”,并像自然發(fā)育的胚胎一樣,,在正確的時(shí)間,、正確的位置發(fā)育。
他們認(rèn)為,,雖然此前已知不同類型干細(xì)胞之間的“互動(dòng)”對(duì)胚胎發(fā)育非常重要,,但是這項(xiàng)研究首次揭示了這一合作關(guān)系確實(shí)存在,即這些干細(xì)胞相互“引領(lǐng)”對(duì)方,。如果沒有這種合作關(guān)系,,胚胎就不能正常發(fā)育,一些關(guān)鍵的生物機(jī)制也不能及時(shí),、準(zhǔn)確發(fā)生作用,。
研究人員將這一人工培育胚胎和自然發(fā)育胚胎對(duì)比后發(fā)現(xiàn),,二者的發(fā)育過程并無差異。但研究人員指出,,這并不意味著人工培育胚胎最終會(huì)發(fā)育成健康的胎兒,,原因是還需要第三種干細(xì)胞發(fā)育成卵黃囊,為胚胎提供營養(yǎng),。
幾十年來,,研究用胚胎發(fā)育時(shí)間不超過14天的倫理限制已被廣泛接受。盡管如此,,能用于研究的人類胚胎數(shù)量仍然非常稀缺,。澤爾尼卡-戈茨表示,未來可以利用這一技術(shù),,使用人類的胚胎干細(xì)胞和滋養(yǎng)層干細(xì)胞,,模擬人類胚胎在14天內(nèi)的發(fā)育過程,探究早期妊娠失敗的原因,。
英國韋爾科姆基金會(huì)細(xì)胞與發(fā)育科學(xué)主任安德魯·奇澤姆評(píng)價(jià)說,,這一新研究有助于了解哺乳動(dòng)物胚胎的早期發(fā)育。理論上,,未來可用類似的方法研究人類胚胎,,為揭示母體環(huán)境對(duì)胎兒出生缺陷和健康的影響提供線索。