首个人类胚胎模型意味着什么？

多见2023.7.3总第1098期《中国新闻周刊》杂志期刊

中国新闻周刊创作者：杨智杰

地方时6月14日，在美国波士顿举办国际干细胞研究懂得年度会议，英国剑桥大学和加州理工大学专家教授马格达雷娜·泽尼克斯-格茨公布了其精英团队最近科研成果。她坦言，其团队创建了世界上第一个具有胎膜和体细胞的人类胚胎实体模型，并发布了没经同行评议的预印本毕业论文。

基本上同一时期，非洲魏茨曼研究所雅各布·汉纳精英团队、我国昆明理工大学灵长类动物转换医学研究院李天睛精英团队、美国匹兹堡大学医科院副教授职称莫·易卜拉欣卡尼精英团队，也陆续发布预印本文章内容，公布类似科研成果。

傅卓玄金是密西根大学安娜堡分校生物科学系教授。2017年，他与精英团队共同构建了世界上第一个三维、但不完美的人类胚胎实体模型，在这一领域引起震惊。他就担任过国际性干细胞研究懂得(ISSCR)手册工作中组员。傅卓玄金对《中国新闻周刊》说，6年以来，他亲眼目睹类试管胚胎实体模型这一新兴领域的很快进度， “临近现行政策管控已无法跟上它的发展水平”。但是他还表示，现今人类胚胎实体模型，离真真正正发展趋势为一个年轻的生命还有很长之间的距离。

详细人类胚胎实体模型初次活过14天

若以周测算，一个新人生是那样崛起的：精卵结合融合后，第一周，精卵结合快速瓦解、生长发育，产生空心的胚胎。大概从第二周起，胚胎逐渐胚胎着床，即进入子宫，便于从孕妈吸收养分。授精第14天和，胚胎已分裂出生殖细胞、上胚层及下胚层体细胞。第三周起，试管胚胎进到原肠胚环节，以上三种胚层体细胞会发展成不同类型的人体器官，例如，外胚层长成肌肤、双眼等，中胚长成代谢、循环等，内胚层生长发育为呼吸系统、肝部等。

一直以来，胚胎进入子宫后，受伦理道德与技术限定，人们该时期的早期胚胎发育体制全是难以破解的“飞机黑匣子”。大家掌握的基本知识，只有是来自于对于其他哺乳类动物胚胎科学研究。昆明理工大学灵长类动物转换医学研究院专家教授李天睛向《中国新闻周刊》详细介绍，临床试验数据表明，约30%的人类胚胎没法取得成功胚胎着床，在受精卵着床后一两周内，再有约30%得人流产，缘故无从知晓。

近些年，世界各国好几个科研团队希望通过间充质干细胞，形成人们早期胚胎的“副本”，仿真模拟试管胚胎当然生长发育，探寻怀孕初期流产胎宝宝先天缺陷形成的原因。除此之外，试管胚胎实体模型也有利于表述细胞增殖的制度，推动生物研究发展趋势。

最近，以上四个科研团队均表示实验室环境衍生出了着床后的试管胚胎实体模型，关键区别取决于试验方式不同。泽尼克斯-格茨精英团队应用转基因动物，把两个完善细胞转化为具备试管胚胎形态诱导多能干细胞，再和一个间充质干细胞融合，形成试管胚胎实体模型。易卜拉欣卡尼精英团队则是对诱导多能干细胞开展基因改造，产生试管胚胎和胚外机构，仿真模拟胚胎发育过程。李天睛向《中国新闻周刊》详细介绍，研究团队通过模拟胚胎的构造，将三种胚层体细胞组成，进而在适宜实验环境下，形成人类胚胎实体模型，“在外观在结构上与人类真实试管胚胎十分相似”。汉纳团队与李天睛团队试验方法类似。

但是目前，这四项科学研究均不通过同行评议。地方时6月16日，多名生长发育科学家根据美国非营利机构《科学媒介中心》，表达对泽尼克斯-格茨和汉纳精英团队预印本毕业论文的观点。法国埃隆马斯克·海洋之灾分子结构分子遗传学与细胞生物学研究所博士杰西·维弗利特觉得，汉纳精英团队应用化学混合物将间充质干细胞带到正确情况，似乎比应用转基因食品效果明显。巴塞罗那大学细胞生物学专家教授杰玛·马凡尼还认为，从预印本来说，汉纳团队试管胚胎模型结构上更像是当然试管胚胎，而泽尼克斯-格茨工作组试管胚胎模型构造较弱。

在傅卓玄金看起来，这四个工作组的成效，特别是汉纳工作团队李天睛团队构建模型，可以仿真模拟完整的人类胚胎从受孕到原肠胚逐渐环节，就是这些研究和以往对比最振奋人心的区域。

生成人类胚胎实体模型已进步很多年。2017年3月，泽尼克斯-格茨精英团队在国外《科学》杂志发表科研成果，其团队将小白鼠的间充质干细胞和生殖细胞干细胞美容放到同一个培养液中，让它“会话”，这种干细胞美容独立生长发育，完成了人类第一次在体外搭建人工合成小白鼠试管胚胎。李天睛告知《中国新闻周刊》，泽尼克斯-格茨实验是这一领域至关重要的提升，自此，愈来愈多精英团队投身于生成胚胎科学研究。

2017年，傅卓玄金科学研究团队构建了第一个三维的人类胚胎实体模型，类试管胚胎发展成第二周，构成了羊膜囊及原肠胚逐渐发育一些特点。但是，傅卓玄金向《中国新闻周刊》详细介绍，那时候，她们团队成效欠缺组成胚胎的滋养层细胞，形成的是一个不完美的试管胚胎实体模型。

除此之外，专家也一直在增加试管胚胎实体模型在体外的存活时间。2021年，国外得克萨斯西南地区医学临床研究核心专家教授乌军工作团队澳洲蒙纳士大学专家教授何塞·波罗团队在《自然》杂志期刊各自发表文章，衍生出了完整的胚胎实体模型。李天睛详细介绍，直至2022年，有关研究只停留在类胚胎环节，让类胚胎不断生长发育到胚胎着床，实际效果不怎么好。

2022年9月，汉纳和泽尼克斯-格茨精英团队依次运用小白鼠间充质干细胞形成试管胚胎实体模型，与授精第8.5天真正小白鼠试管胚胎类似。泽尼克斯-格茨精英团队表明，生成小白鼠胚胎发育过程出人体大脑跳动的心脏，等同于进到人类胚胎的原肠胚环节。这种提升立即促进了人类胚胎模型发展趋势。汉纳团队在预印本中指出，本次科学研究，她们重复了生成小白鼠胚胎方式。在傅卓玄金看起来，本次四个精英团队能几乎同时产出率科研成果，也正是因为“万事具备”。这一领域的学者早已能将当然人类胚胎体外培养从7天延长至14天，并且，有关研究在老鼠和超自然力量灵长类试管胚胎模型方位上取得了提升进度。现如今许多有关技术逐渐应用到人类胚胎实体模型上。

但多名权威专家注重，现阶段的人类胚胎实体模型，并不意味着真实的人类试管胚胎。检测人类胚胎实体模型与大自然试管胚胎是不是类似，一个核心依据是，认证生成试管胚胎实体模型能不能不断生长发育，发展成为胎宝宝。但是因为技术以及伦理道德限定，每个试验室只能把生成试管胚胎实体模型塑造到第14天便消毁。傅卓玄金详细介绍，现阶段，学者仅仅观查试管胚胎实体模型的形态、细胞数量和构成、细胞三维结构是不是和当然试管胚胎类似。在这里情况下，学者还会继续观查模型蛋白、遗传基因表现等，进一步分辨二者相似性。

李天睛告知《中国新闻周刊》，他将生成的人类胚胎实体模型与大自然胚胎发育过程的照片对比，注意到二者截面高度类似，“但很相似并不代表他们是一样的”。这当中的一大难题是，生成人力胚胎科学研究仍然处于初步阶段，“我们甚至还不知道，受精后第二周人类当然试管胚胎长什么样子，并没有参考文献，缺乏足够的研究方法”。李天睛详细介绍，本次实验中，她们改善了实验环境，大幅提升了类试管胚胎生存到14天高效率，但是对哪些方面会影响到胚胎发育过程，还需进一步研究。

试管胚胎实体模型会生成宝宝吗？

生成人力试管胚胎领域内的每一次发展趋势，都伴随剧烈的伦理道德异议。伴随着人类胚胎实体模型生存时间的推移，与真实胚胎样子更像，大家忧虑，试管胚胎实体模型是不是有一天会成长为真真正正的新生儿？如同赫胥黎在《美丽新世界》中常描绘的现实主义全球，人们在名叫“繁殖核心”的试管胚胎加工厂，以流水线的方法繁衍后代。

2019年~2021年，傅卓玄金出任ISSCR手册工作中组员。他对于《中国新闻周刊》提及，ISSCR不认可生成人力胚胎描述，更偏重于称之为“试管胚胎实体模型”。这样还能最准确体现出大部分试验者的效果——建立的并不是一个“试管胚胎”，而是一个实体模型，防止群众焦虑。并且，ISSCR手册确立，严禁将人类研究试管胚胎实体模型、人们-小动物嵌合体试管移植到小动物或人们孑宫中。

最近发布有关成效的专家都注重，她们并不想将试管胚胎实体模型嵌入人们孑宫中。李天睛表明，科学研究试管胚胎模型目地，就是为了科学研究胚胎着床生长发育不成功、初期人体器官生长发育的制度，未来探索在体外搭建类器官，用以科学研究人们生长发育和药物毒理、药物筛选检测等。

除此之外，以前40很多年，“14天标准”是一项被普遍接纳人类胚胎培养国际伦理规范。早就在1984年，欧洲政府为回复人们对试管婴儿手术焦虑，将“14天”设定为试管婴儿的人类胚胎活下来的时间界限，载入《沃诺克报告》。怎么是14天？有关学者觉得，14天之后，中枢系统逐渐生长发育，试管胚胎很有可能能够感受到疼痛感。

现阶段，已经有十多个我国将“14天标准”写到法律法规或伦理道德手册。2021年5月，ISSCR公布最新版本《干细胞研究和临床转化指南》(下称《指南》)。《指南》放开了14天限定，可在必要的时候，一些学者能够向所在国家监管部门申请办理科学研究生长发育14天内的人类胚胎，但并未明文规定塑造日数上限，这增添了隐性的伦理道德风险性。

新版本《指南》提及了对人类胚胎实体模型严格监管，假如仿真模拟是指特殊发育过程或特定试管胚胎构造，并非详细试管胚胎或胎宝宝的不断生长发育，经有关管控联合会评估后，免以专门科学与伦理道德监督制度。傅卓玄金参加升级了新版本《指南》。他对于《中国新闻周刊》说，那时，调研组都没有想到人类胚胎模型研究成果这么快。“新版本《指南》增强了对人类胚胎模型管理方法标准，但是并不全方位，仅仅明确提出，假如人类胚胎实体模型包含完整的细胞谱系，专家在设计实验时应多加注意，并需证实探索的合理化。”

“14天标准”确立限定是指受精后的人类胚胎体外培养。许多世界各国有关学者觉得，试管胚胎实体模型仅仅类试管胚胎，不会受到其管控。有专家明确提出，在人类胚胎实体模型快速发展的时下，业界必须就“什么叫试管胚胎”达成一致。“需要由精子和卵细胞融合造成，或是只必须要有同样的细胞类型或是构造，又或者是生长发育的发展潜力？”

“假如返回5年以前，我对于人类胚胎实体模型严格监管观点很有可能和很多学者同样。”傅卓玄金对《中国新闻周刊》说。但近5年，愈来愈多试验室资金投入科学研究，人类胚胎实体模型已经成为发育生物学和干细胞生物学里最火爆的行业，也让他变得更加慎重。在他看来，假如试管胚胎模型数据人类当然试管胚胎有一样的体细胞及一致的体细胞三维结构，虽然目前生成方式上依然存在差别，从伦理道德及管理角度观察，试管胚胎实体模型与自然试管胚胎应得到同样对待及管理。但业界并没有从此达成共识。

短时间，人类胚胎实体模型在体外活下来的时间超两个星期，从技术上仍然是难点。汉纳叙述说，制作一个人类胚胎实体模型，不但使它发展成第14天，还需要具有试管胚胎应该有的全部特点，而且羊膜腔、中胚、下胚层、生殖细胞都是在恰当位置，是目前这一领域的一个考验。她在预印本中指出，现阶段试管胚胎实体模型生存第14天占比比较低。

但与时共进来，超出14天人类胚胎实体模型科学研究是一个大势所趋。汉纳在回应《中国新闻周刊》的电子邮件中列明提及，建立这种试管胚胎模型终极目的，就是为了在细胞培养皿中形成由干细胞分化的人体器官，所以他们首先要了解人类胚胎怎样产生人体器官，这实际上出现于胚胎发育过程第7~35天。

采访学者觉得，防止伦理道德异议的一种办法就是，专家在模块化设计时，搭建不全面细胞谱系的类试管胚胎，例如，不添加会发展成胚胎的滋养层细胞，确立研究目的并不是“造娃”。在傅卓玄金看起来，这也是试管胚胎实体模型能进一步发展、与此同时可以通过伦理审查的唯一途径。“用工程项目的方式来操纵调节试管胚胎模型生长发育，做一些更具现实意义也不超过伦理道德程度的工作中。”傅剑平说。

傅卓玄金觉得，ISSCR颁布的《指南》仅仅领域具体指导标准，更为关键的是，世界各国政府机构与研究支助组织要尽早颁布有关监管现行政策。“研究伦理层面的相关政策一定要跟上，安排好伦理道德底线，而且还要十分严格实行，这会对人类胚胎实体模型探索的可持续至关重要。”傅剑平说。

《中国新闻周刊》2023年第24期

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