原标题：Nature：无需精子、卵子或子宫，科学家培育出人工合成胚胎

2022年8月1日，以色列魏茨曼科学研究所的 Jacob H. Hanna 团队在 Cell 期刊发表了题为： Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Naïve ESCs 的研究论文 。

该研究 首次在子宫外培育出完全人工合成的小鼠胚胎。这些胚胎并不是精子和卵子的产物，而是完全由培养在培养皿中的干细胞发育而来，并且它们在一个体外构建的“人造子宫”中生长。

早在2021年3月，Jacob H. Hanna 团队就在 Nature 期刊在线发表了题为： Ex utero mouse embryogenesis from pre gastrulation to late organogenesis 的研究论文 [3]。 该研究创建了一个人造机器子宫，并在在体外条件下维持天然小鼠胚胎存活11天，且胚胎在人造子宫培育过程中发育正常。

他们开发的这个人造子宫系统，小鼠胚胎能在其中正常生长6天时间，这是小鼠20天完整妊娠期的大约三分之一，此时，培养的小鼠胚胎已经可以明显看出身体结构和器官了。 

如今，在这项最新研究中，研究团队做出了更大胆的尝试，即无需天然胚胎，而是通过干细胞制成人工胚胎，直接在人造子宫中进行培养。 

这些“合成胚胎”可以在“人造子宫”中生长到第8.5天（小鼠的整个妊娠期约为20天），并 成功发育出形态良好的大脑、神经管、肠道以及正常跳动的心脏等组织。更重要的是，通过分析合成胚胎在不同组织中的基因表达模式，研究人员发现它们与天然状态下胚胎的相似度高达95%。 

该研究的通讯作者 Jacob Hanna 教授感叹道： 我们发现这些细胞有着难以置信的自我组织能力，在给予合适的人工设备支持时，就可以释放这种能力。

值得注意的是，虽然这项研究成果的进步性令人惊叹，但它也存在一些局限性。例如：第8.5天仅仅是胚胎发育的早期阶段，距离整个妊娠期结束还太早；每10000个细胞团中，大约只有50个自组织成胚胎，其余部分均发育不良。

尽管如此，这项研究工作也为发育生物学的基础研究打开了新的大门。如今，科学家们可以很容易地将成熟体细胞恢复到更原始的干细胞状态，但要弄清楚哪些化学信号会诱导干细胞产生肝脏或肾脏的前体，则是一项更具挑战性的工作。 

Jacob Hanna 教授团队的这项新研究无疑为正确使用这些配方致提供一条前进的道路： 透明的“人造子宫”可以允许发育生物学家实时观察器官的发育情况；并且因为从干细胞开始，而不是受精卵，它们可以以一种更具伸缩性和可控性的方式产生这些胚胎结构。

透明的“人造子宫”允许发育生物学家实时观察器官的发育情况

但令人担忧的是，“合成胚胎”和“人造子宫”也带来了伦理学上的问题，如果这项技术走向成熟并开始应用于孕育工程，未来的人类社会又会变成什么样子，是否还会有父亲、母亲和家庭的概念？亲缘关系的纽带是否就不复存在？

正如凯斯西储大学医学院的发育生物学家 Paul Tesar 所说： 随着我们不断革新干细胞来源的胚胎的生物技术，合成胚胎和自然胚胎的界线也来越模糊，灰色地带总是存在的，但作为科学家和整个社会，我们需要团结起来，决定界限在哪里，并定义什么是道德上可以接受的。

来源：生物学研究

责编：秋月/责校：丽侠

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