老鼠的胎儿在实验盘里度过了它们正常妊娠期的一半以上日子。发育中的胎儿显示出,有三种物质对于它的正常生长至关重要。

这个已经探索了许多年的发现,也许会有助于科学家更好地了解人类胎儿先天缺陷的基本原因。胎儿先天缺陷的原因,大部分至今仍未弄清楚。但是新的研究工作暗示,通过控制这种必不可少的化学物质,最终有可能防止妊娠失败和胎儿先天缺陷。

研究表明,在胎儿生长过程中,每种物质必定在恰当的时期以恰当的数量出现。如果这三种物质中任何一种匮乏或供应不足,胎儿不是夭折,或者不能继续发育,便是呈现出完全畸形,这就是说,分娩出来的婴儿将是有先天缺陷的。

这项研究是约翰斯 · 霍普金斯公共健康和卫生学院病理学教授苏雨之博士(译音)从事的,至少已经进行十年了。苏博士实验盘里的鼠胎,现在生存了八天半。他正努力延长鼠胎的寿命,并寻求在胎儿发育的更高阶段所必不可少的其他物质。

老鼠的自然妊娠期为十九到二十天。因此,这项研究已经使老鼠胎儿所获得的生长发育时期,相当于在实验室长颈瓶里把人类的胎儿培养到四个月左右。但是,苏博士说,由于道德上的考虑,绝不会用人胎来进行同样的实验。“此外,”他在最近会客时说“用老鼠做实验足以使我们了解人体里的情况。”

这三种物质里的两种,起初是在老鼠胎儿腓部的血清中发现的。人的新生婴儿脐带里的血,包含着所有这三种物质,这个事实进一步证明了苏博士研究的重要性。他的发现说明,这些物质不仅对于老鼠胎儿是不可缺少的,而且对于许多其他种类的动物,包括人类在内,也是不可缺少的。例如,这项发现提出了一种可能性,即某些妊娠失败和先天性缺陷,是因为缺乏一种或几种生长因素而造成,同时可以设想,通过人工方法能弥补生长因素的缺乏。

将来这项研究可能发展到怎样的水平尚难预测,但是苏博士说,他找到的三+生长因素,必定可以完全鉴别出来,也许再花二、三年时间就行了。

苏博士是在努力使实验盘里的老鼠胎儿生存期继续延长的过程中,发现这三种物质的。利用这些老鼠胎儿,分离某些对于发育是至关重要的、特殊而又极不易获得的物质,已经成为可能做到的事情。

苏博士说,研究老鼠胎儿在实验盘里发育情况的主要原因之一,就是想分离出能够促进胎儿发育的基本化学物质。通常来说,母亲对胎儿发育的贡献是非常复杂、非常广泛的,以致有许多重要的、单独的变化无法识别出来。

苏博士在实验中,通过逐渐地过滤掉一切可以排除而又不致危及发育的东西,才发现对胎儿发育不可缺少的化学物质。在十年的研究中,他发现仅仅依靠细胞培育所常用的普通营养物,老鼠胎儿可以生长一天左右,但是,如果要进一步发育,它们就必须依靠某些特殊的物质了。

苏博士发现,老鼠胎儿腓部的血清,包含着必要的营养,其中有两种不同的物质就是此后发育所必需的。但是,老鼠胎儿发育到第六天左右,又需要增加另一种物质,显然这种物质在腓部血清中并不存在。新生婴儿脐带里的血清中包含的物质,则可以满足第六以后阶段发育的需要。

其他实验室曾经也试图找出这些对于胎儿生长发育极为关键的化学物质,可是都没有取得成功。苏博士说,他们的主要问题也许是未能尽早地——在二十四小时内——处理血液。要做到这一点,对所有实验室来说,都是件困难的任务,除非它同约翰斯 · 霍普金斯这样的大医院有密切的联系。

苏博士发现,在生长的关键时刻完全缺乏某种必要的物质,会妨碍胎儿进一步发育;如果这样的物质有一些,但很不足,胎儿的发育也会迟缓和不完全。

苏博士的一份研究报告,已在今年五月号《发展生物学》上发表。

他的实验是这样开始的:从一只雌老鼠那里取出已经增殖到胚泡阶段的受精卵(即已有三十六到六十个细胞),然后把受精卵浸放在直径为一英寸多一点的平底实验盘里。盘里盛着标准的营养物。盘里还有薄薄一层从老鼠尾巴上取下的生长组织,以便胎儿得到依附,好像通常附在子宫里一样。到每次实验快结束的时候,老鼠胎儿已长到大约一英寸的十分之一那么长,并且有了血液、跳动的心脏,神经系统的元素和身体的其他结构。

尽管苏博士还没有确定这三种物质的化学成分是什么,但是他认为,从大小和其他特征来看,它们也许是蛋白质。现在他称这三种物质为胎儿生长和发育因素”12和3。他说,因素1看来是胎儿在实验盘里生长的第二天依附于供养细胞的边缘以及早期发育阶段细胞增殖时所必不可少的。因素2大约在第三天起成为胎儿发育所必需的物质,一直发挥作用到第五天。从第六天到第八天,因素3是胎儿正常发育必不可少的。在此之后,老鼠胎儿可以继续发育一段很短时间,但是即使继续供应这些物质,也不会正常地成长了。

用标准术语来说,苏博士的实验已经使老鼠胎儿从阶段六到阶段十五能够正常地发育。老鼠胎儿从受精到出生总共经历三十五个阶段。

苏博士的报告说“初步实验结果表明,至少三种生长因素,在阶段六到阶段十五之间成功地调节着胎儿的不断发育。”“实验结果还表明,老鼠胎儿发育的每个阶段都由几个特定的分子成功地加以调节。从理论上说,在妊娠期间缺少任何一种分子,都可能造成发育迟缓、胎儿矮小、流产、缺损或畸形。”“尽管某些习惯性流产和先天性缺陷是遗传原因引起的,但这些弊病的近因尚未弄清楚。因此,继续努力去证明和鉴别各个促进胎儿生长和胎儿发育变异的特殊因素,是非常重要的。”

这位科学家说,他不知道将来是否可能在实验盘里使老鼠胎儿从受精到出生的整个二十天妊娠期都得到生存。“我只能说,没有任何迹象表明,将来不可能做到这一点。”

[The New York Times 1980年5月6日]