科学是复杂的。胚胎模型研究或许会引发不少和25年前克隆技术取得重大突破时出现的相同的问题——当时的伦理共识就是克隆技术只能用于实验室研究，任何将它应用于人类的临床尝试都必须严格禁止。

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近日，《自然》（Nature）杂志刊载了一项极具开创性的研究：来自澳大利亚的研究团队成功将人体皮肤细胞重编程为类似胚泡——即早期阶段胚胎——的3D细胞结构。由墨尔本蒙纳士大学的表观遗传学专家何塞?波罗（Jose Polo）领衔的研究团队给这个结构取名“iBlastoids”。

值得一提是，2021年3月，一支中美联合研究小组也在《自然》发文，介绍了他们将人体多能干细胞培养成胚泡样结构的成果。

这方面的技术突破有望为我们研究人体发育早期阶段，理解发育障碍、不育症和遗传疾病等问题，甚至提高试管婴儿成功率，提供新的方法和思路。

当然，我们也需谨慎地处理与此项技术进步相关的伦理学问题（例如，当我们想通过它模拟人体发育过程的时候）。

50年，干细胞研究进展

过去50年间，大量科学研究从细胞水平揭示了各种器官的形成方式，以及人体在疾病过程中所发生的变化。

近些年屡创突破的干细胞研究在揭示这类内容方面贡献巨大。科学家往往能基于先进的干细胞技术，有效地把人体组织培养为在结构和功能上与特定器官相仿的3D模型，或者说微型器官，又称类器官。

研究者又通过类器官的结构，研究肾脏的形成，研究正发育的大脑在感染寨卡病毒期间所发生的变化，测试一系列疗法以寻找阻止肠癌或胰腺癌发展的最佳方法。

这些操作全都仰赖干细胞自带的超强分化能力——只要给定条件合适，它们就可定向“组织”自己，“变出”研究者想要的结构及功能特征。

一般而言，研究人员常常能从患者身上的某些组织或器官处提取出干细胞，然后又把这些干细胞培养成贡献了组织或器官的3D模型。（当然，并非全部器官都拥有自己的特定干细胞。）

但如果想培养本身没有干细胞的器官的类似物，研究者往往会使用另一种更基本的干细胞类型——多能干细胞（英文简称PSC）。他们可以从人体胚胎中获得多能干细胞，也可将皮肤细胞或血细胞进行“重编程”进而培养出干细胞。

换句话说，科学家有能力自己创建干细胞，然后诱导它们模仿特定器官的形成。

不过虽说这些3D结构被叫作微型器官，但实际上它们通常只复制了真实器官的某些结构和功能而非全部。

模仿“黑匣子”胚胎很有必要

尽管干细胞可揭示器官的形成机理，但这方面的研究到目前还难以帮我们更深入理解发育胚胎与子宫内膜之间（建立和维持妊娠所需的）复杂的相互作用。

妊娠阶段（包括着床后的最初几周）有时被称为发育的“黑匣子”，意思就是要想在这一早期阶段获得生殖原料难度极大。

另一方面，即使是在允许对捐赠的体外受精（IVF）胚胎进行研究的国家，研究通常也仅限于受精后的前14天；而动物模型对于揭示人类胚胎着床的独特过程实际上没什么参考价值。

据研究，全球15%～20%的孕妇遭遇过流产，而胚胎着床失败导致不孕的概率相当高。鉴于此，通过更好的方式研究着床过程，解决高流产率问题，意义重大。

别担心，胚泡模型跟真胚泡有差距

科学家已经应用人类多能干细胞创建出了模拟着床时以及着床后不久的胚胎的3D结构——当然，只是某些特定方面的复制而非完整重现整个胚胎的样貌。

波罗等人的新发现为探索着床期间的胚胎发育提供了另一种思路和方法。

在动物研究中，研究者一般通过组装来自预先创建好的干细胞系的细胞来培养3D胚胎模型，而波罗团队的方法不同于此，他们有一个关键的先导环节，那就是先通过一套精妙的处理技术创建出诱导多能干细胞（iPSC）。

如前文所述，波罗等人拿来了成年人类的皮肤细胞进行处理，在数周时间内对其做“重编程”，有效地将其逆转至更“年轻”的、分化程度更低的干细胞状态。

接着，他们将这些细胞以3D簇（3D clusters）的形式培养了6天；其中一部分形成了与胚泡（着床前胚胎发育的最后阶段）非常相似的结构——也就是最终被命名为“iBlastoids”的3D 模型。

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上下两个过程分别为人体胚泡的自然形成过程和由皮肤细胞转化为iBlastoids的过程

尽管iBlastoids模型在结构和功能、基因模式以及对外界刺激的反应等方面都与真正的胚泡很相似，但目前我们仍不好说二者到底有多相近——值得注意的一个发现是，iBlastoids有着与真实胚泡不同步的生长节奏，也存在某些后者通常没有的细胞。

生命模型的伦理边界再讨论

由干细胞培育而来的“模型胚胎”相比借助体外受精技术得到的真实人类胚胎，此二者间的道德边界是一种怎样的存在？

有的人或许根本看不到它们的伦理学差异；

有的人可能愿意支持创建胚胎模型，但仅仅是支持模型用于特定类型的研究，例如理解不育或遗传疾病的起源；

另一部分更激进的人士可能会支持将胚胎模型用于检测基因编辑技术是否真能有效纠正遗传疾病（而不只是简单研究遗传疾病）。

在考虑这些伦理因素时，我们需要回答3个重要问题：

这方面的研究可能带来哪些好处？

是否能通过其他方式实现目标？

需要怎样的有效监管？

尽管3D胚胎模型不是真正的人类胚胎，但很多国家现有的与IVF胚胎研究相关的法律可能会对此提供有用的指导和监督。一些国家设有专门的审查委员会，用以向研究人员提供独立的建议，并确保研究本身在伦理方面的透明性。

国际干细胞研究协会（ISSCR）即将发布一系列新指南，为人类胚胎模型研究提供更明确的建议。

资料来源：

Researchers have grown ‘human embryos’ from skin cells. What does that mean, and is it ethical?

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