世界第一:猴子因工程胚胎结构而怀孕:
科学家们首次使用猴子干细胞培育出类似胚胎的模型,当将其植入代孕猴子“母亲”体内时,它们似乎在妊娠的最早阶段取得进展。这些模型的人类版本已经由干细胞制成,但直到最近 14 天的限制适用于为研究而种植它们的科学家。更重要的是,将它们移植到人类代孕物中目前是不可能的,这使得在现实条件下使用这些模型研究胚胎发育变得困难。为了寻找替代方法,中国研究人员团队已经转向最他们可以研究密切相关的物种:食蟹猕猴 (Macaca fascicularis)。科学家们将细胞培养物中的猕猴胚胎干细胞暴露于精心选择的生长因子中。细胞继续形成称为胚状体的胚胎样结构(该术语将这些干细胞衍生结构与自然发生的胚泡区分开来)。实验后的干细胞发展成胚细胞形式,成功率与之前使用人类胚胎干细胞的实验相当。然后将它们在实验室中培养,直到它们开始在称为原肠胚形成的过程中形成三个不同的层,这是胚胎发育中建立基本身体计划的关键时刻。这些胚细胞中有几个发展形成卵黄囊和羊膜(覆盖发育中胚胎的充满液体的膜)。在显微镜下,科学家们注意到胚细胞具有与第 7 期胚胎相似的特征(在人类中,这个阶段发生在大约受精后 18 至 21 天)。这种猴子胚胎模型在体外生长约 18 天时往往会崩溃,尽管在未来的实验中,研究人员计划探索已成功培养小鼠母细胞的其他系统。创造猴子母细胞是只有一半的实验:一些也被移植到八只雌性猴子的子宫里。 scientists 选择了培养了 7 天的母细胞,它们具有内部和外部细胞团以及可见的空腔,因为这些是天然胚胎的关键特征。每只代孕猴都“受孕”了 8 到 10 个母细胞,并在接下来的 20 天内使用超声波和激素测试进行监测。胚胎样结构成功植入三只代孕母亲体内,形成早孕囊(充满液体的膜,包含胚胎和羊水),在移植后持续一周或更长时间。代孕母亲的黄体酮和绒毛膜促性腺激素水平也有所升高,这是与怀孕有关的激素。大约一周后,所有的胚胎结构都完全消失了,但她们植入并触发了这些激素的释放这一事实表明,在短时间内猴子实际上怀孕了。使用人类细胞和替代品进行类似的实验可能会告诉我们很多关于我们自己的生物学知识它有可能导致疾病和紊乱,但以道德成本为代价,很少有人会愿意支付。猕猴的使用也有争议:像这样的灵长类动物实验在世界许多地方都被禁止。本文的合著者、神经科学家孙强是中国科学院非人灵长类动物研究所所长(CAS),进行这项实验的地方。在他的职业生涯中,他创造了一对克隆猕猴中中和华华,并通过将幼年猕猴的睾丸组织移植到小鼠身上,发现了性成熟的捷径。孙认为快速有效地生成大量基因修饰的猴子模型将“促进与人类疾病相关的动物模型的开发,并加深我们对生命科学的机制理解”。其他人说,当动物研究不可靠时,这样的实验是不合理的预测人类结果,并且很少被转化为现实世界中的人类治疗。合著者生殖科学家刘震表示,该实验将有助于理解人类胚胎发生,因为猴子与人类的关系如此密切。“我们希望这些模型的研究能够加深我们对人类胚胎发育的理解,包括阐明一些早期流产的原因,”刘说。这篇论文发表在《细胞干细胞》杂志上。