来源：医学界
下一步目标：培育人类胚胎。
你是否好奇，一枚受精卵如何分裂出心脏、胃、头部和四肢的？
想知道，胚胎何时会有自己的心跳？
或者，不借助B超等设备，也能“亲眼看着”TA慢慢长大？
梦想已成真。
近日，《自然》杂志发布以色列魏茨曼科学研究所最新研究，称其利用“人造子宫”，已成功培育出数百只小老鼠，且小鼠所有器官发育指标都正常。
过去数十年，医学科学界一直在尝试体外培育哺乳动物。但成功案例仅限于实验室环境下的早期胚胎分裂、短期发育，或待器官形成后，从子宫中取出胎儿并在实验室中继续生长。
比如，2017年，美国费城儿童医院改进早产儿孵化器，制成塑料袋式“人造子宫”。共有8只羊羔胎儿在“人造子宫”中活了4周，并成功出生。但移入“人造子宫”时，这些羔羊胎儿的胎龄相当于22-23周的人类胎儿，器官已形成。22-23周是人类最早可以出生并在子宫外存活的胎龄。
而以色列魏茨曼科学研究所关注的是“胚胎早期完整发育”，见证其如何发育成生命体。“我们的下一个研究对象，或是人类胚胎。”研究团队称。
用玻璃瓶“养孩子”
“研究始于干细胞组成的胚胎。我们看着小鼠器官在眼前迅速长大。”文章通讯作者、以色列魏茨曼科学研究所分子遗传学教授雅各布·H·汉纳（Jacob H。 Hanna）介绍，研究团队从母鼠体内提取出孕育只有5天、由250个细胞组成的胚胎。此时胚胎已出现内外之分，内细胞团分化、形成外胚层和原始内胚层。
然后，研究团队将胚胎置入“人造子宫”环境中。
“研究成功的关键，就是开发出特殊系统，为胚胎发育创造所有合适条件。”研究团队称，“人造子宫”包含保温箱、营养物质和通风系统等部分。其从概念到制成并成功运转，耗时7年。
化妆品小样大小的玻璃瓶，是孕育小鼠胚胎的“子宫”。作为“妈妈”的研究人员们，将滋养胚胎细胞的特殊液体装入玻璃瓶内，再置入小鼠胚胎。这些特殊液体能为胚胎提供必需的营养成分、激素和糖分。
接着，玻璃瓶被固定在一个持续旋转的转轮上。这样能避免胚胎附着在玻璃瓶侧面，从而变形、甚至死亡。
转轮置于恒温箱中，与通风系统相连。通风设备会持续泵入气体混合物，并实时监控、调节气体浓度、压力和温度等，从而为小鼠胚胎创造理想的“发育环境”。
小鼠胚胎的完整妊娠期为19-21天。研究团队将小鼠胚胎置于“人造子宫”培养的“最长时间”为6-7天。将之换算成人类胚胎，相当于发育至人类胎儿阶段。
此时，小鼠胚胎已经从细胞球长成小鼠胎儿：出现所有器官，能自己造血，心脏有跳动，大脑完全发育。
尽管小鼠胎儿非常健康，仍在第11天左右死去。原因是胚胎生长10倍，体积、重量太大，无法从“人造子宫”获得足量营养物质和氧气供应。研究人员也暂时无法将小鼠胎儿移回母鼠子宫。
“这是我们希望解决的下一个难题。”雅各布·H·汉纳称，团队将尝试注入营养液或人工血液，帮助胚胎继续发育。
他还表示，此项研究的重点不是在实验室内将小鼠胚胎养到足月，而是观察和操纵胚胎早期发育。在研究过程中，研究人员会向小鼠胚胎注射毒素、染料、病毒和人类细胞等，以观察和研究基因突变或缺失对胚胎发育的影响。
