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以色列科學家讓鼠胚胎在子宮外生長

胚胎到底能不能在子宮以外的環境生長?前陣子,這個新聞議題非常熱,幾乎佔了各媒體的新聞版面。醫院和衛生局都出來說明,這是沒有的事。為什麼這件事這麼有新聞性,因為要在子宮以外的環境,讓胚胎生長成形變成器官或一個生命,在技術上真的非常難,更何況是人類的胚胎在人體子宮外生長,除了技術上的困難,還有倫理問題。總言之,科學家還在努力中!但是,是不是有一絲絲的可能呢?

實驗鼠的胚胎在子宮外生長

這幾天以色列的魏茨曼科學研究學院 (Weizmann Institute of Science) 在自然(Nature)期刊發表了一篇研究,成功將老鼠的胚胎,移到子宮外,在實驗室客製的環境生長,成功存活六天。而老鼠的孕期約20天,已經達到三分之一的孕期長度。生長六天的胚胎,已經可以看到成形的器官和清楚地看到心跳。十足是科學研究上非常大的突破。

為什麼要做這種研究?

為什麼要做這種研究?其實這樣的研究發想起源大約在1930年,科學家希望能在子宮外培養胚胎,除了透視胚胎發展過程,了解基因對胚胎的影響,進而對胚胎發展的缺陷做修正。然而,過去觀察胚胎發展的方法,只能在非哺乳類的身上,像是青蛙、魚,我們能觀察這類的動物怎麼生出透明的蛋;若是要觀察哺乳類,則是以連續犧牲實驗鼠的方式,每隔一小段胚胎發育期,就犧牲實驗鼠,取得每一個時間點的靜態圖片。動態的哺乳類胚胎發育資料,可說還是個謎。

技術上怎麼做

而這篇由Jacob Hanna教授發表的研究,成功在子宮外培育六天的實驗鼠胚胎,主要分成兩個階段。第一個階段約耗時兩天的時間,從幾天大的老鼠胚胎開始。這時候的胚胎看起來像幾個球狀的東西,內含有250個相同的幹細胞。科學家將這時候的胚胎放到實驗室的特殊培養皿上,讓這些球狀的東西在培養皿上附著,如同著床到子宮壁上。這個步驟胚胎成長了2~3倍大,分化為內、中、外三層。經過這兩天,視為第二個階段開始,胚胎進入下一個成長期,,開始從每一層生長出器官,需要更額外的照料。科學家將胚胎移到裝有營養液的小燒杯內,持續滾動這個燒杯讓裡面的營養液混合,利用這樣的方法,提供胚胎養份,因為這時候在子宮外的胚胎沒辦法從獲取從母體血液流到胎盤的養份。此外,科學家也嘗試控制氧氣、二氧化碳的供給量和壓力。

即時觀察胚胎生長

為了確認這樣的子宮外胚胎生長是否和胚胎在子宮內生長的進度相同, 也把體外培養的胚胎和在老鼠子宮內發育的胚胎做比較,發現在相對應的發展期,胚胎發展都符合預期。後續的實驗,也嘗試植入讓器官生長有能發出螢光色的基因。這個步驟的成功,對未來研究基因對胚胎的影響,又前進一步。基因的表現,如果正確,就如同骨牌效應,一個接著一個,按照安排好的路徑呈現。

講到這裡,這麼一絲絲的機會,似乎真的有眉目了。現在已經有方法讓胚胎在子宮外生長出器官、看到心跳,但是在技術上還無法做到生長出一個完整的生命,更不要說應用在人類臨床上。看來有很大一部分,是要突破沒有了母體從胎盤的血流提供養份,要怎麼供給胚胎養份。

下一個題目會不會是,『如何製作一個人工的擬真子宮?』。

文章參考:Weizmann Institute of Science

圖片來源:攝影師Pixabay;來源Pexles

【作者簡介】 BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章要有邏輯,藉由報導、解析生醫領域的創新和應用來傳播知識。

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