人造子宫，实现哺乳动物胚胎体外存活

在老龄化日益加深的当下,我国也积极地实施了二孩政策,这些因素在客观上刺激了生育的需要。但与此同时,近年来,全世界的不孕不育患者的数量飞速增加。就我国而言,不孕不育的人数已占适育人数的10%到12%,这意味着,大约有4000万到5000万人群面临无法生育的境遇。

因此,辅助生殖技术的开发为破局这一困境提供了希望。人类辅助生殖技术,即通过人工干预来辅助或者替代自然受孕全过程中的任何一个或多个环节,以此来达到成功孕育新生命的目的。人类辅助生殖的种类通常被划分为人工授精、体外授精-胚胎移植、其他衍生技术三类。

现在,来自以色列的科学家们,则首次用人造子宫,将完整小鼠胚胎从受精卵形成后第5天起,培育了6天,相当于达到了人类的胎儿阶段。尤其值得一提的是,在这一过程中,小鼠的所有器官发育指标都正常。

具体来说,这一人造子宫,耗时7年打造,其中包含恒温箱、营养物质和通风系统。首先,研究人员会将人类脐带血清,添加到玻璃小瓶中。随后,将小鼠胚胎放置在玻璃小瓶内。这些瓶子会被连在一个轮子上,轮子会缓慢旋转,避免胚胎附着在玻璃瓶子上。

接下来,科学家们会将恒温箱与通风系统相连,让通风设备泵入气体混合物,为胚胎提供氧气和二氧化碳,并合理控制气体浓度、压力和流量。研究人员表示,这能迫使氧气进入细胞,加速胚胎中血液系统和器官系统的工作。

在这一子宫外着床后小鼠胚胎培养平台里,研究人员使胚胎在原肠胚形成前,直到后肢形成阶段得以发展。晚期原肠胚在3D旋转瓶中生长,而从原肠胚形成前阶段延伸培养需要新型静态和旋转瓶培养平台的组合。

研究过程中,组织学、分子学和单细胞RNA-seq分析验证了子宫外培养的胚胎精确地在子宫中发育的可能性。研究人员表示,该培养系统适合于引入各种胚胎的微操作,可以在子宫外进行长达六天的操作。

或许,建立一个从子宫内从原肠胚形成到高级器官发生的稳定生长正常小鼠胚胎的系统,将成为研究胚胎发生,消除子宫屏障以机械方式询问哺乳动物植入后形态发生和组织规格的有价值的工具。但人造子宫作为生殖辅助技术显然要面对巨大的伦理考验,而这一切无疑值得人们的更多审视。