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自然形成和合成胚胎對比圖。圖片來源：《自然》在線版
科技日報實習記者?張佳欣
據英國《自然》雜志25日發表的一篇論文，包括美國加州理工學院、英國劍橋大學等機構在內的聯合團隊描述生成了一種干細胞來源的合成小鼠胚胎。這一胚胎模型復制了自然小鼠胚胎從受精到第8.5天的各個發育階段，包括清晰腦區域、一個神經管以及一個搏動的心臟樣結構的形成。此外，該模型能夠復制自然小鼠胚胎中觀察到的基因敲除結果。這一發現提出了一種可能——可使用此類模型理解調控發育早期階段的因素，而無需使用實驗動物。
胚胎干細胞能夠在實驗室形成胚胎樣結構。但是這些模型無法全然模擬發育的所有階段，例如，它們無法完全概括一個稱為神經胚形成的過程（即神經管的形成，它最終會分化為腦和脊髓）。
研究人員此次在實驗室里裝配了干細胞來源的小鼠胚胎，組合使用了胚胎干細胞、滋養層干細胞和誘導胚外內胚層干細胞，所有細胞皆來自小鼠。結果產生的ETiX胚狀體模型能夠發育到神經胚形成之后，即相當于受精后8.5天的自然小鼠胚胎，并形成了所有腦區域、一個神經管、一個搏動的心臟和一個腸管。
研究團隊提到，模型能夠通過自組織干細胞類型實現此結果，無需外部信號調節。在進一步實驗中，團隊成功展示了敲除Pax6基因（參與眼部和其他感覺器官的發育）的胚狀體模型，導致的效果和自然Pax6敲除的小鼠胚胎相似。
研究人員總結說，ETiX胚狀體提供了一個有用的生理學胚胎發育模型，為研究發育和疾病機制提供了新機會。
總編輯圈點
如今的這項研究，已處于迄今為止在干細胞衍生模型中實現的最先進階段，其關鍵進步是產生了相當于小鼠整個大腦的能力，特別是對腦前部區域的復制，一直是合成胚胎發育界的“王冠”。該方法的真正意義有兩個，一個是幫助研究人員了解為什么有些胚胎會失敗，另一些就會順利發育；另一個則是未來如能在人類干細胞上也取得成功，就可用于指導合成器官的修復和開發，幫助到大量等待移植的患者挽救生命。
