科學(xué)家距離在不使用精子和卵子的情況下制造出人工生命又邁出了一大步。近日，來(lái)自荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)等的研究人員將兩種完全不同的小鼠干細(xì)胞放在一個(gè)培養(yǎng)皿里，結(jié)果它們長(zhǎng)成初期的胚胎形態(tài)。研究人員將其稱為“類囊胚”（blastoid）。

研究人員表示，該技術(shù)將在3年內(nèi)制造出不用精子和卵子培育的小鼠。不過(guò)，也有專家擔(dān)憂，如果這項(xiàng)技術(shù)復(fù)制到人類身上，可能會(huì)帶來(lái)新的威脅。真會(huì)如此嗎？

“這項(xiàng)技術(shù)離應(yīng)用還很遠(yuǎn)，所以應(yīng)用上的倫理之爭(zhēng)并不緊迫。目前，它對(duì)人類提出的最大挑戰(zhàn)是，原來(lái)獲取任何一個(gè)哺乳動(dòng)物的胚胎，都離不開卵或者精子等生殖細(xì)胞，而這項(xiàng)技術(shù)已徹底不再需要生殖細(xì)胞了。此前人類已經(jīng)掌握把體細(xì)胞誘導(dǎo)成為多能干細(xì)胞的技術(shù)，而這項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)一步讓這些來(lái)自體細(xì)胞的干細(xì)胞直接構(gòu)建出胚胎?！?0日，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、家畜胚胎工程實(shí)驗(yàn)室主任劉忠華告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

可用于生殖研究和藥物篩選

囊胚是一團(tuán)球形的細(xì)胞群結(jié)構(gòu)，由滋養(yǎng)層、內(nèi)細(xì)胞群和充滿液體的囊胚腔組成。發(fā)表在《自然》雜志上的這項(xiàng)研究，獲得的“類囊胚”主要用于藥物試驗(yàn)和不育癥研究。

“胚胎非常寶貴，而且如果沒有足夠的數(shù)量，就不可能用它們來(lái)試驗(yàn)藥物。有了囊胚，就能獲得足夠的數(shù)量進(jìn)行藥物篩選性研究?！痹撗芯控?fù)責(zé)人、荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)教授尼古拉斯·瑞福隆說(shuō)。

那么，這項(xiàng)技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的？“人造胚胎的過(guò)程是把體細(xì)胞誘導(dǎo)成為兩種不同類型的干細(xì)胞，一種是類似于胚胎早期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的成分，另外一種類似于囊胚當(dāng)中滋養(yǎng)層的狀態(tài)，然后在科學(xué)家構(gòu)建的三維培養(yǎng)環(huán)境中發(fā)育，通過(guò)相互作用成功構(gòu)建成早期囊胚的類似物?！眲⒅胰A說(shuō)，“這項(xiàng)技術(shù)的難點(diǎn)在于，以前沒有科學(xué)家能夠直接從干細(xì)胞構(gòu)建出胚胎。”

事情的轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在2017年，劍橋大學(xué)等科學(xué)家首次在體外合成了人造小鼠胚胎。他們利用小鼠的胚胎干細(xì)胞、滋養(yǎng)干層細(xì)胞以及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在培養(yǎng)基中成功地誘導(dǎo)合成了類小鼠胚胎結(jié)構(gòu)。

“哺乳動(dòng)物的受精卵在子宮著床前，需要先發(fā)育成囊胚。這個(gè)囊胚是由外層的滋養(yǎng)層細(xì)胞，包裹滋養(yǎng)里面的內(nèi)胚層胚胎干細(xì)胞形成。瑞福隆實(shí)驗(yàn)室把滋養(yǎng)層干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞混合起來(lái)，形成可著床的類囊胚。”美國(guó)KXTbio生物技術(shù)公司研究助理任金琪告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

“發(fā)育生物學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)手段和胚胎培養(yǎng)條件比較苛刻，有很多難以控制的因素，需要長(zhǎng)期大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)摸索條件?！比谓痃髡f(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)極大地鼓舞了鼠類囊胚細(xì)胞的發(fā)育研究。根據(jù)報(bào)道，瑞福隆實(shí)驗(yàn)室尚未成功觀察到此類囊胚的子宮著床發(fā)育，所以用這些類囊胚孕育小鼠還要再等幾年。但這項(xiàng)技術(shù)可提供大量的類囊胚，應(yīng)用于人類的生殖研究和藥物篩選，只是利用人類的干細(xì)胞材料獲得類囊胚，預(yù)計(jì)困難重重。

用于人類還需等很長(zhǎng)時(shí)間

“最快在3年內(nèi)就能獲得可用的人造小鼠胚胎，但人類胚胎的出現(xiàn)還需等很長(zhǎng)時(shí)間。”瑞福隆說(shuō)，“但我不認(rèn)為應(yīng)該用囊胚來(lái)繁殖人類，這在倫理上很成問(wèn)題，可能會(huì)出現(xiàn)某個(gè)活人的克隆體。人類克隆是被完全禁止的。”

任金琪認(rèn)為，目前研究只是以小鼠為對(duì)象材料，涉及倫理問(wèn)題比較少。如果將來(lái)出現(xiàn)應(yīng)用于人胚胎干細(xì)胞的類囊胚研究，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎對(duì)待。尤其是人類類囊胚形成后的子宮著床實(shí)驗(yàn)，必須遵從相應(yīng)的法律法規(guī)。

“作為一門發(fā)展日新月異的科學(xué)，生物學(xué)的干細(xì)胞應(yīng)用，是典型的實(shí)踐走在理論前面的實(shí)例。比如，腫瘤干細(xì)胞療法，干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化，干細(xì)胞引入后跟組織的作用等等問(wèn)題沒有徹底搞清楚，就開始了干細(xì)胞的應(yīng)用。我個(gè)人認(rèn)為，在動(dòng)物身上的實(shí)驗(yàn)尚未充分完善之前，大家不要著急用于人體。同時(shí)，克隆人是不可以的?！敝锌圃哼z傳與發(fā)育研究所生物學(xué)研究中心高級(jí)工程師姜韜告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

姜韜解釋，在應(yīng)用上，社會(huì)各界想象力很豐富，但科學(xué)家首先將其作為新材料，對(duì)早期胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化、模式建成等重要基礎(chǔ)問(wèn)題進(jìn)行研究?；蛟S社會(huì)上部分商業(yè)公司會(huì)開發(fā)人體應(yīng)用，這比較令人擔(dān)憂。

“這項(xiàng)成果的重要意義在于又有了全新的材料和視角，研究哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育中細(xì)胞分化和模式形成的細(xì)胞和分子機(jī)制，有助于科學(xué)家研究清楚是哪些重要因素引導(dǎo)了一個(gè)對(duì)稱的球形受精卵，怎么可以發(fā)育出呈不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的早期胚胎這個(gè)根本問(wèn)題?！苯w說(shuō)。（記者 馬愛平）