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Nature突破人类胚胎研究的极限

来源:南宁养生网 发布时间:2017-04-24

剑桥大学的科学家们五月四日在Nature和NatureCellBiology杂志上同时发表两篇文章,展示了他们研究人类胚胎取得的突破性成果。这两项研究不仅揭示了人类胚胎发育的关键时期,还开辟了一条提高IVF成功率的新途径。

我们人类的卵子在受精之后会分裂几次,生成一个小小的干细胞球。大约在受精第三天,这些干细胞开始聚集在胚胎一侧,形成囊胚。科学家们已经通过体外培养广泛研究了人类胚胎的着床前阶段,也就是囊胚还未在子宫着床的时期。然而人类胚胎必须在受精第七天植入子宫,只有这样胚胎才能够存活并进一步发育。

胚胎不能在子宫着床是早期妊娠失败的主要原因,但人们对这一阶段发生的细胞和分子改变还知之甚少。我们显然不可能仔细研究子宫内正在发育的胚胎,受精超过七天的胚胎又无法进行体外培养。

剑桥大学的MagdalenaZernickaGoetz教授基于自己此前的小鼠工作,开发了能够支持人类胚胎发育13天的体外培养体系。研究显示,只要培养条件正确,人们就可以在体外观察到着床后的人类胚胎重组。

着床是人类发育的一个里程碑,从这个阶段起胚胎真正开始成形,发育计划得到确立。着床也是一个容易出现发育缺陷的妊娠阶段,ZernickaGoetz教授说。研究人员使用自己开发的技术密切跟踪了人类胚胎发育。

他们发现,囊胚着床之后立刻发生细胞重组并形成空腔。这种空腔是着床后人类胚胎的基本结构,也是胚胎进一步发育的基础。

过去人们普遍认为这种腔是细胞凋亡形成的。但这项研究表明,人类胚胎形成空腔并不需要细胞死亡。这一过程与我们在小鼠胚胎中观察到的现象类似,虽然小鼠和人类的着床后胚胎在结构上存在显著差异,ZernickaGoetz指出。由此可见,囊胚的细胞重组是一个相当保守的过程。

前不久Cell杂志发表的一项研究显示,早在胚胎只有四个细胞的时候,这些细胞就已经各不相同了。剑桥大学和EMBLEBI的研究人员建立了胚胎发育的小鼠模型,用最新测序技术检测单细胞水平上的基因活性。研究显示,四个胚胎细胞之间一些基因活性存在着明显差异。

随着生活节奏的加快和社会压力的增大,我国的不孕不育患者已超过了5000万。越来越多的人们开始求助于体外受精技术IVF,也就是我们常说的试管婴儿。

NatureCommunications杂志发表的一项新技术,能使IVF的胚胎筛选变得像挑水果一样简单。斯坦福大学的研究人员指出,在受精后一小时捏一捏受精卵的硬度就能非常准确预测它的活力,太硬或者太软都不合适。

在加拿大出生的ZainRajani,被称为世界上首例干细胞婴儿。他的母亲Natasha因为卵子质量差,一直难以受孕。在干细胞的帮助下,Natasha的卵细胞终于成功受精形成了四个胚胎。

干细胞婴儿的出生被美国时代杂志等主流媒体视为足以载入史册的事件,预示着IVF治疗不孕症的巨大突破。然而不少研究者并不这么乐观,NewScientist杂志特别撰文对这一成果进行了详细解读。

日本科学家编辑人类胚胎基因但禁止生殖用

日本生命伦理专门调查委员会宣布,允许日本相关机构在基础研究中编辑人类受精卵的基因,但出于安全和伦理方面的考虑,不允许将该技术应用到临床和辅助生殖中。

所谓基因编辑是指对目标基因进行敲除或引入基因组等操作,该技术已在不少研究领域得到应用。

日本生命伦理专门调查委员会是日本政府下设的专业机构。该委员会认为,人类受精卵基因编辑研究将有助于生殖辅助医疗和遗传疾病预防的研究,还可能有助研发针对癌症等疾病的新疗法,因此对于编辑人类受精卵基因的基础研究予以认可。

该委员会指出,涉及受精卵基因编辑的基础研究和临床研究的分界线,在于是否将经过基因编辑的受精卵放入子宫。由于临床研究存在安全和伦理方面的问题,因此委员会对这类研究不予认可。就算是属于基础研究一类,也并非是任何研究都被许可。

例如根据父母的意愿设计特定容貌和能力的婴儿研究就属于存在伦理问题,不会被允许。此外,受精卵基因编辑的基础研究还必须公布实施情况,保持透明度。

延伸阅读:基因编辑胚胎将何去何从中国人类胚胎基因编辑研究再引伦理争议冷冻12年的胚胎孕育胎儿成功中国科学家再爆CRISPR编辑人类胚胎我国科学家基因编辑人类胚胎抵御HIVCell科学家揭示人类早期胚胎发育的重大发现


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