体外培养环境复杂人工子宫无法完全模拟适合细胞生长的环境

我们没有使用精子，卵子和子宫我们只用干细胞培养了合成小鼠的胚胎模型

从实验结果来看，合成的胚胎不仅有一颗跳动的心脏，而且有自己的神经褶皱，前肠管和血岛等结构。

很多网友害怕，甚至有人想到了机器生产的方法:

也有网友调侃:这才是真正的人工智能时代。

那么，这项研究真正取得了什么突破，离我们想象的体外合成胚胎还有多远。

这是什么样的研究。

事实上，尽管胚胎干细胞一直被认为具有发育成器官或胚胎的潜力，但科学家从未在体外实现这一过程。

甚至连胚胎干细胞在体外合成胚胎模型的过程都很难实现。

有两个主要困难:

一方面，有些胚胎干细胞不是受精卵，所以如果要用它们合成不同细胞的胚胎模型，就需要进一步激发它们的分化能力。

另一方面，体外培养环境复杂，人工子宫无法完全模拟适合细胞生长的环境。

这项研究的关键突破之一是胚胎干细胞成功地独立产生了完整的原肠胚结构，包括胚胎和胚胎外组织，甚至从原肠胚进展到器官形成的早期阶段。

原肠胚形成的过程是细胞开始分化的关键时期，从而形成内胚层，中胚层和外胚层细胞，然后开始形成器官。

细胞分化的关键时期

此前，完整的原肠胚结构还得靠内功来实现，即引入哺乳动物体内发育的胚胎中进行培养。

具体来说，科学家会将体外培养的胚胎干细胞注射到胚泡中，与已经在胚泡中的细胞一起发育分化，因为这种环境可以促进胚胎或胚外组织的形成。

但值得注意的是，这种方法还是有一定的局限性。

比如这个研究只进行到了人工胚胎发育的第8天，这只是胚胎发育的早期。

况且这种方法的成功率只有0.5%—

每10000个细胞团中只有50个左右能成功组装成胚胎，其余的都不能正常发育而且实验并没有把培养好的胚胎转移回小鼠子宫，试图发育生命

听起来离合成一个完整的器官或胚胎还有点远。甚至有网友认为这个研究价值不大，似乎只是改变了观念:

但实际上，这项研究中使用的细胞重编程和人造子宫等技术仍然是合成生命的关键条件。

合成生命实现还有多久。

细胞重编程和人工子宫技术是目前合成生命最热门的两个研究方向之一。

一方面，细胞重编程使普通细胞成为生命之源成为可能，另一方面，人造子宫给体外培育生命带来了希望。

首先，最近细胞重编程技术还在不断突破。

生物技术最重要的功能是产生诱导干细胞的能力，但这个过程会破坏细胞功能，使细胞分化成任何类型的细胞。

最新的相关研究是清华的团队最近发现的一种神奇药水，可以将小鼠细胞重新编程为全能干细胞也就是说，它具有在没有精子和卵子的情况下独立形成生命的潜力

其次，体外胚胎培养技术也在进步。

比如本文使用的机械子宫装置，就是去年的发明之一，首次成功培养小鼠胚胎6天。

可是，当时这些胚胎都是从老鼠的受精卵中提取的，今年的实验是去年的高级版本。

当然，功能齐全的人造子宫要用来孕育胚胎还有很长的路要走。

此外，值得一提的是，去年5月，ISSCR放宽了人类胚胎培养的14天规则。

即以前研究人员只被允许在实验室培养人类受精卵14天，而现在研究人员可以申请更长时间的研究。

但是对于这项研究，很多业内专家还是有很多顾虑。

詹姆斯·布里斯科博士是伦敦弗朗西斯·克里克研究所的主要负责人，他表达了对老鼠实验转变为人体实验的担忧:

我们对人类胚胎的了解比小鼠胚胎少，小鼠胚胎合成的低效率表明需要进一步研究才能将这些发现转化到人类身上。

现在是考虑用法律和道德框架来规范人类合成胚胎研究，更新现有法规的最佳时机。

凯斯西储大学医学院遗传学和基因组学教授保罗·j·特萨尔也感慨:

当科学开始进入可以从培养皿中的干细胞发展成器官的领域，就意味着有一天可以创造出一个有生命的有机体，那将是一个相当狂野和非凡的时代。

的确，由于人造子宫的培养皿是透明的，研究人员可以随时观察干细胞在发育胚胎中如何一步步形成各种器官。

团队介绍

这篇论文来自以色列魏茨曼科学研究所等研究团队。

主要研究方向为探索胚胎干细胞生物学，早期胚胎发育和人类疾病建模。

值得注意的是，在这项研究发表前不久，他成立了一家名为Renewal Bio的公司，计划为培育人类合成胚胎提供相应的医疗技术:

即使将来有人面临生育问题，我们也可以直接从他们身上提取皮肤细胞，重新编程产生干细胞，最后用这种方法合成出生产生殖细胞的胚胎模型。

有网友觉得，也许以后的器官移植可以私人定制。

论文地址:

参考链接: