2021年4月8日 星期四 晴
北京时间2021年3月18日凌晨，美国德州大学西南医学中心吴军课题组在《自然》（Nature）杂志在线发表论文，成功用人多能性干细胞分化诱导出人类早期胚胎样结构（Blastoid，类囊胚）。
该结构与人囊胚期胚胎（Blastocyst）具有类似的结构，囊胚期是胚胎着床前的最后一个时期，此后胚胎将附着于母体子宫壁上进行后续的发育。类囊胚能正确地表达相应的基因与蛋白，并且可以在体外发育2-4天，形成类羊膜囊等结构。
研究者使用了一种3D培养系统，通过对不同细胞信号通路的调控，令20～30个人类原始多能性干细胞进行分化及自我组装，可在约7～9天的时间内成功构建出囊胚样结构。其在形态上（直径，细胞数等），以及各种关键蛋白的表达水平上皆与真正的人类囊胚极为相似。
通过单细胞RNA测序技术对其进行分析，并和囊胚期人类胚胎数据进行比较，结果发现在人类胚胎样结构中，有部分细胞和人类囊胚期胚胎中相应细胞在转录组水平高度一致。
由于人类胚胎材料本身的稀缺性以及国际社会对于人类胚胎研究的14天期限，14天内的人类胚胎还未分化出神经结构：原条，尚不具备人的特征，不涉及伦理问题。出现伦理学上14天规则的原因，是当时人们认为人类无论如何都不可以充当“造物主”，也没有资格像“上帝”或那样创造生命，破坏自然界的平衡。
而人类胚胎发育“黑匣子”时期恰恰就是受精后14天到28天，这个时期是细胞被分配到主要的组织，并形成身体的基本结构。
随着试管婴儿技术出现，数百万有生育困难的家庭因此圆梦。40多年来，试管婴儿技术越来越成熟，但依然有很多问题导致试管婴儿失败，全球范围内，试管婴儿成功率不到50%，正是这个“黑匣子”时期时期，先天异常、移植失败、胚胎停育等常常发生，通过深入研究胚胎的早期发育，我们将更加了解一些人类早期重大疾病造成的复发性流产、畸形儿、女性受孕障碍等，并寻找可行的解决方案。
而人工胚胎很好地解决了这两个问题。首先，人工胚胎可以大量产生类囊胚结构，用于批量研究，为科学家提供了直接的分子、细胞、动力学数据；其次，人工胚胎由于跟正常受精产生的胚胎不同，是一种结构，更容易获得伦理方面的批准，支持其获得超越14天期限研究。
此外，人造胚胎还可以建立药物筛选模型，通过筛选对早期胚胎发育致畸的药物，为进入临床应用的孕妇药品提供安全性模拟检测。这比在人体或者动物身上做实验强多了。
当然，这只是人工胚胎的第一步，胚胎样结构的合成全程都在体外培养皿中完成，这与真正的母体内环境千差万别，其功能性与真正的生命体依旧有很大的区别，所以其并不是真正的胚胎，但是这种类囊胚的确在某些方面具有与人类胚胎相似的特性。通过对它的研究，后续能为科学家了解早期人类胚胎发育过程、以及早期发育相关疾病提供重要的线索。
除了人工胚胎外，也有动物替代方案。据最新一期《自然》杂志报道，以色列科学家在人造子宫环境中，让多个胚胎发育成具有完整器官的小鼠胎儿。该研究进展据称有望为子宫外孕育人类铺平道路。
新发表的研究从仅由干细胞组成的胚胎开始，研究人员从母鼠体内将只有5天由250个细胞组成的胚胎取出，然后置入人造子宫环境中，他们观看到小鼠器官在他们眼前迅速长大。第11天时（即取出6天后），胚胎已出现所有的器官，能自己造血，心脏有跳动，大脑发育完全，显然是具有小鼠所有特征的胎儿，也就是说胚胎已经从细胞球变成了高级胎儿。简直是太神奇了！
尽管小鼠胎儿处于健康状况，但在第11天则死去（通常小鼠妊娠期为19至21天）。截至目前，小鼠胚胎在人造子宫中发育的最长时间为6天，研究人员还无法将胚胎或胎儿移植回母鼠子宫。在实验室的研究中，小鼠胚胎成功地完成了胚胎发育的第一阶段，胚胎在此过程中生长了10倍。
他们之所以成功的关键是利用干细胞研究中的一些细胞培养剂或生物力学原理，开发出特殊的胚胎发育培养系统，为其子宫外发展创造了所有合适的条件。这就是子宫外培养基，其中包括大鼠血清，还有人脐带血清等，这些特殊液体为胚胎提供了所需的所有营养成分、激素和糖分。当然还要供氧，保持培养基内的气压、PH值维持在一个合适的、稳定的状态。
不过第11天胚胎开始出现异常，卵黄囊剥脱，心包积液并迅速死亡，这是因为子宫外的氧气和营养供应不足，缺乏母体血液供应，满足不了第11天胚胎的发育。
这个研究证实子宫外的胚胎是可以代替子宫内发育的胚胎，这种培养系统可以在子宫外持续6天，并可以经受多种胚胎期的干扰和显微操作。以后可以把人造类囊胚放在这个子宫外培养系统里生长，拿到和人类更接近的数据。
虽然子宫外培养基暂时无法支持到胚胎发育到成熟，但将来很有可能实现胚胎全程宫外发育生长，不需要再移植回母体子宫，也就是说我们的试管婴儿将来就是名副其实的胚胎在试管内发育成熟的新生儿，这将会让许多因子宫因素而无法生育的女性无需代孕妈妈就能够拥有自己的孩子，让许多不孕患者看到了希望。
人造类囊胚、子宫外培养系统在一些保守的人眼里认为是人造人的产物，它代替了所谓“上帝”的伟大作用，是邪恶的、可怕的，但是，它却可以给患者带来希望和福音，给人类的延续提供了另一种科学的途径，科学只是人们手中的工具，把它用好了就可以造福人类，为什么要把它妖魔化呢？