▎药明康德内容团队编辑
日前 ， 两篇在线发表于《自然》杂志的论文引来了广泛关注：来自美国和澳大利亚的两支团队在干细胞领域取得突破 ， 成功在体外诱导分化出了类似人类胚胎早期的结构 ， 对于理解人类早期胚胎发育有着重要意义 。 《自然》同期的官方解读 ， 更是在新闻标题上称其为“首个人类胚胎完整模型” ， 其重要性可见一斑 。
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依照《自然》的介绍 ， 在哺乳动物里 ， 一个受精卵会经历一系列分裂 ， 形成名为囊胚（blastocyst）的结构 ， 并在子宫里着床 ， 进行后续发育 ， 最终形成胚胎和胎盘等结构 。 先前科学家们开发的人类胚胎发育模型 ， 只能模拟囊胚着床后的状态 ， 并不完整 。 随着这两项研究的出炉 ， 我们才得以窥见先前无法了解的发育阶段 。
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▲两支团队使用了不同的方法（图片来源：参考资料[1]）
第一项研究来自德克萨斯大学西南医学中心（UT Southwestern）吴军教授和Gary Hon教授的合作 。 研究人员们从人类胚胎干细胞或是诱导多能干细胞出发 ， 有效建立了一套细胞培育体系 ， 能在体外成功产生类似囊胚的结构——无论是形态、大小、细胞数量 ， 以及不同细胞的组成和分布 ， 都与真实的人类囊胚类似 。
第二项研究的通讯作者是莫纳什大学（Monash University）的Jose Polo教授 。 他们使用了不同的方法 ， 从成人的皮肤细胞出发 ， 进行重编程 ， 最终形成人类的囊胚模型 。 这类模型具有类似的三维结构 ， 且其中细胞的基因表达模式类似于真实囊胚中不同层的细胞 。
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▲类似人类囊胚的结构 ， 蓝色为细胞核 ， 红色为细胞膜 ， 绿色为细胞连接（图片来源：COURTESY JUN WU LAB ， UT SOUTHWESTERN）
【细胞|“首个人类胚胎完整模型”！两篇《自然》报道重大进展】尽管两支团队使用的方法不同 ， 他们均发现在培育诱导的6-8天后 ， 能出现类似囊胚的结构 ， 且成功率大约在20%左右 。 后续的研究也表明 ， 这类结构是非常具有潜力的体外模型 ， 能让我们了解囊胚在着床之前 ， 以及刚着床时所经历的发育事件 。 考虑到获取真实人类胚胎所存在的伦理问题 ， 这些诱导产生的体外模型无论对于理解流产和新生儿缺陷 ， 还是改良辅助生殖技术 ， 都有重要意义和价值 。
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▲采用不同的细胞染色方法看到的三维囊胚模型（图片来源：参考资料[5]；Credit：Monash University）
“着床期前后的人类早期发育阶段 ， 是理解发育缺陷和流产的关键 ， ”吴军教授说道 ， “但这一阶段很大程度上还是个‘黑箱子’ 。 ”
“本研究的成果让科学家能够研究人类发育的极早期 ， 了解不育、先天性疾病的一些原因 ， 以及毒素和病毒对早期胚胎的影响 ， ” Polo教授介绍道 ， “这不会用到真的人类囊胚 ， 能以前所未有的规模加快我们的理解速度 ， 开发新的疗法 。 ”
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