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現(xiàn)在是重新定義人類胚胎的時候了。研究表明，人類干細胞可以生成類似胚胎的結(jié)構(gòu)——胚胎模型，以重現(xiàn)早期胚胎發(fā)育的一些特征。但此類研究存在倫理困境，因為這些模型不符合胚胎的定義，不在胚胎研究法規(guī)覆蓋的范圍內(nèi)。

因此，一些研究人員建議，實驗室培養(yǎng)的有可能發(fā)育成胎兒的結(jié)構(gòu)應該被定義為胚胎并加以管理。

在8月17日發(fā)表于《細胞》的一篇論文中，奧地利維也納分子生物技術(shù)研究所的Nicolas Rivron和同事提出一個人類胚胎的新定義，其中包括胚胎模型，前提是它們具有發(fā)育成胎兒的潛力。

(資料圖)

美國耶魯大學干細胞研究者Berna Sozen說，重新定義胚胎是及時的，“這不僅可以更好地反映目前的知識，而且可以為科學界內(nèi)部更準確、更包容的討論鋪平道路”。

胚胎模型是胚胎干細胞的集群，以類似早期胚胎發(fā)育的方式進行分化。它們也能由誘導性多能干細胞生成——成熟細胞被重新編程為類似干細胞的狀態(tài)。胚胎模型還包括子宮內(nèi)的祖細胞，如形成卵黃囊的胚胎外細胞和產(chǎn)生胎盤的滋養(yǎng)層干細胞。這些其他類型的細胞也可由胚胎干細胞生成。

一些研究人員正在使用胚胎模型研究胚胎發(fā)育。目前，科學家遵循國際干細胞研究協(xié)會建議的“14天準則”，即從受精之日起計算，研究者在體外培養(yǎng)人類胚胎的時間不得超過14天。這限制了對后期發(fā)育階段的研究，盡管它可以幫助研究人員了解流產(chǎn)和發(fā)育缺陷的原因。

去年，英國和以色列的研究人員報告了小鼠胚胎模型，該模型可以在受精8.5天后發(fā)育到相當于胚胎的階段。該胚胎模型有一個身體軸和新生的頭部、四肢和心臟。人類胚胎模型還沒有走到這一步，但今年兩個小組報告了體外培養(yǎng)到相同階段的人類胚胎模型，即受精后13天至14天。

“很明顯，科學進步正在縮小胚胎模型和胚胎之間的生物學、倫理和法律差距。”Rivron和同事在論文中寫道，“未來胚胎模型可能會越過一個臨界點，在我們看來，在臨界點之后，其與胚胎的大多數(shù)倫理區(qū)別將消失。”

去年4月發(fā)表的一項研究顯示，由猴子的胚胎干細胞和其他類型細胞制成的胚狀體植入猴子體內(nèi)可以誘導懷孕——盡管懷孕后都流產(chǎn)了。“我們可以預見，最完整的胚胎模型將在某一時刻轉(zhuǎn)變?yōu)榕咛?，從而形成個體。”Rivron說。

各國對胚胎的法律定義不相同，但一般是指通過卵子受精或通過克隆而產(chǎn)生的胚胎。論文作者之一、西班牙龐培法布拉大學發(fā)育生物學家Alfonso Martinez Arias說，目前還沒有一個關(guān)于胚胎模型的定義。

Rivron、Martinez Arias和其他論文作者認為，胚胎模型能否生長至胎兒階段，是決定其道德和倫理地位的關(guān)鍵。研究人員建議將胚胎定義為“一組由實現(xiàn)胚外和子宮功能的元素支持的人類細胞，它們結(jié)合在一起，有可能形成胎兒……不管它們是如何形成的”。

英國紐卡斯爾大學研究生殖醫(yī)學的Alison Murdoch說，在英國獨立監(jiān)管機構(gòu)——人類受精與胚胎學管理局計劃對胚胎研究法規(guī)進行的審查中，該提議“將是至關(guān)重要的”。

但是Sozen強調(diào)，“目前的人類胚胎模型還沒有接近這個臨界點”。以色列魏茨曼科學研究所干細胞生物學家Jacob Hanna認為，對于這個領(lǐng)域來說，正式確定這些區(qū)別可能還為時過早。

“胚胎模型處于非常初級的階段。”他說，“在如此早期的階段試圖作出改變，可能會產(chǎn)生不必要或誤導性的結(jié)果，這些問題以后很難解決。”

Rivron說：“目前，整合胚胎模型的形成需要使用原初細胞，這些細胞會迅速積累遺傳異常，而且異常程度太高，無法形成胎兒。”但他補充說，“我們需要提前考慮消除這些技術(shù)障礙的可能性。”

Martinez Arias說，什么是真正的胚胎模型也需要仔細考慮，胚胎模型不是簡單的細胞或組織培養(yǎng)。否則，“會讓科學家和公眾感到困惑”。(文樂樂)

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.07.028