《再生醫學》窺視胚胎發育:科學家利用幹細胞創造出具有大腦組織和心跳的「合成小鼠胚胎」

最近發表在《Nature》期刊上的一則新研究中,劍橋大學的科學家利用小鼠的幹細胞,創造了一個具有卵黃囊、規律顫動的基礎心臟組織以及初始大腦的「合成小鼠胚胎」,研究人員在沒有精/卵參與的情況下,透過引導哺乳動物早期發育階段的三種類型的幹細胞、使之開始相互作用,在實驗室環境中模擬了自然受精後的胚胎發育過程。不過由於仍有重大缺陷,合成的小鼠胚胎僅持續了 8 天。

透過此技術,科學家可以藉由指示特定基因組的表現,並為幹細胞的移動建立一個理想的環境、使細胞之間相互交流。他們還發現,胚胎外細胞可以透過化學訊號與實際接觸來與胚胎細胞「對話」。

儘管目前的技術還不可能創造出「一隻完整小鼠」,但透過此平台,但上述結果已經標誌著幹細胞衍生模型的最先進發展階段,並有著許多重要性:

1. 有助於理解為什麼有些胚胎能健康發育、有些不能,或許可以預防部分流產。
2. 該平台讓科學家得以透過操縱基因表現,瞭解該基因在實驗系統中的發育作用與角色。
3. 透過了解器官發育的知識,將可能影響、甚至開發出治癒特定器官疾病的療法。
4. 對於開發用於移植的合成人體器官的策略很有價值。

上述的研究仍是以小鼠為模型,但研究人員已經在計畫開發類似的人類模型 (雖然有很長的路要走),以瞭解實際的胚胎將經歷哪些關鍵的發育過程。目前,英國的法律只允許科學家在實驗室裡研究人類胚胎、到發育的第 14 天為限,但沒有關於合成胚胎的規定;如果該團隊成功地評估了人類模型,那麼未來將可能有助於開發出具有突破性的療法,並為等待移植的人創造合成器官。

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資料來源:BioSpace、BBC

 

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