科学家用人工胚胎模拟怀孕初始瞬间
2022/01/05 | via.媒体  西班牙《国家报》网站/ 2021.12.08 | 收藏本文
欧洲科学家利用人类干细胞创造出一个人造胚胎,首次在实验室中模拟出人类发育的关键时刻:当胚胎第一次接触母亲的子宫并开始准备孕育一个婴儿的时刻。
该项研究的主要作者、奥地利生物学家尼古拉斯·里弗龙说,胚胎第一次接触子宫的过程被称为“着床”。迄今为止这一过程仍未得到充分研究,而这就给理解为什么人类的繁殖能力如此低下造成了巨大的障碍。里弗龙表示,只有一半受精卵成功孕育出婴儿。是什么决定了一个胚胎在母亲的子宫里着床,而另一个显然相同的胚胎却永远消失了?其中奥妙尚不得而知。
里弗龙的团队设计出一种方法,利用在实验室中生长的干细胞来模拟在母亲子宫中发生的情况。该项研究已于2021年12月2日发表在科学杂志《自然》上。该项研究显示,研究人员通过进行3次分子修改,使干细胞重新编程并开始形成与7天大的胚胎非常相似的囊胚。这时候胚胎还是一个不到一毫米的球体,大约含有200个细胞,但已经拥有孕育人类所需的所有遗传信息。
下一步就是将这些人造胚胎与子宫内膜细胞连接起来。里弗龙表示,实验结果颇令人震撼。如果科学家完全不介入,那么什么情况都不会发生;但如果他们加入雌激素和孕激素,即孕妇分泌的激素,人造胚胎就会黏附在子宫的细胞上,模拟出着床过程。
里弗龙在宣布这项研究的新闻发布会上说:“实验表明,我们可以在实验室的培养皿中重现胚胎和母亲之间的第一次接触。”该团队已经逐个分析了人造胚胎细胞的基因表达,发现其与真正的人类子宫的基因表达的匹配度高达97%。此外,还有一个相似之处在于,只有50%的人造胚胎能够实现着床,而这个比率与人类胚胎也十分接近。
这项工作为未来更好地控制开始或终止妊娠打开了大门。里弗龙说:“体外受精的成功率约为25%,有很大的改进空间。”完善上述技术的一个方法就是用人造胚胎模型来分析着床情况。另一方面,研究人员还表示,在全世界范围内,很多年轻妇女都会遇到意外怀孕问题。目前的大多数避孕药都是基于激素,其作用是防止胚胎的形成或着床。这些方法有很多副作用,但新的发现为未来研发出更好的干预方法带来了希望。
相关报道