科学家用干细胞培育出会心跳的老鼠胚胎：还能长出肌肉和神经系统

来源：中国数字科技馆

　在弗吉尼亚大学(University of Virginia)的一个实验室里，科学家成功利用干细胞培育出具有生命的老鼠胚胎：它“出生”后就拥有跳动的心脏，并开始发育肌肉、肠道和神经系统。

　　科学家们通过将不同类型的细胞编织在一起，激发了这些细胞的发展，使其成为“第一个哺乳动物胚胎的体外模型，可以用干细胞构建如此多的组织”。

　　研究人员称，这也是第一个有脊索的版本——脊索是支撑所有胚胎身体的软骨骨棒，“这是脊椎动物的明确特征”。该团队希望，这一突破将有助于研究人员了解哺乳动物的发展。

　　弗吉尼亚大学细胞生物学系的克里斯汀·西斯（Christine Thisse）博士在一份声明中说:“我们找到了一种方法来指导聚集的干细胞来启动胚胎发育。”

　　作为对这一受控指令的回应，这些聚合体发展成为类似胚胎的实体，其过程逐一重现了胚胎的步骤。“令人惊讶的是，我们可以得到存在于真正的老鼠胚胎中的各种组织。”

　　干细胞的使用开辟了科学的新天地，专家们可以利用这种特殊的细胞，创造具有不同功能的其他细胞。这包括将它们转化为老鼠和人类的心脏、大脑、骨骼和神经。

　　尽管科学家们渴望开始创造这样的器官，但许多人还在努力完善复杂的模型。然而，新模式似乎已经突破了所有的障碍。

　　Christine Thisse博士的丈夫、细胞生物系的成员Bernard Thisse博士，已经发现了一种方法，可以让他们按照自己的方式，在脊索周围组织细胞。

　　在这个模型中，脊索存在，消化道开始形成，心脏跳动，神经系统开始形成神经管，大约在怀孕后的第17天和第30天完成。

　　“这个体外老鼠模型表明，我们能够诱导细胞在正确的连续步骤中执行复杂的发育程序。”Christine Thisse博士表示。“有了各种各样的组织，我们希望科学界能够制造出具有适当血管形成、神经支配和与其他组织相互作用的器官。”

　　“这是未来能够在培养皿中制造出功能性人体替代器官的关键。”这将解决移植器官短缺的问题。”

　　不过，目前预计这个胚胎永远不会发育成一个完整的老鼠，因为它不会生长大脑的某些部分，生长会在老鼠胚胎妊娠中期相应的时间停止。

　　“我们目前生产的胚状体缺乏前脑区域，”Bernard Thisse说。“然而，有了我们所开发的技术，在某种程度上，我们应该能够操纵控制胚胎形成的分子信号，这应该会导致产生包含所有组织和器官的胚胎实体，包括前脑。”