近日來自英國劍橋大學(xué)的威康基金會(huì)英國格登癌癥研究所和諾丁漢大學(xué)的研究人員成功構(gòu)建了一種酷似哺乳動(dòng)物子宮軟組織的軟聚合體碗狀裝置。利用這一裝置科學(xué)家們首次實(shí)現(xiàn)了體外培養(yǎng)小鼠胚胎，并對早期胚胎發(fā)育的關(guān)鍵階段進(jìn)行了實(shí)時(shí)觀測。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上。

諾丁漢大學(xué)組織工程學(xué)教授Kevin Shakesheff說：“利用獨(dú)特的材料和技術(shù)，我們的研究同仁們獲得了前所未有的認(rèn)識(shí)，了解胚胎發(fā)育關(guān)鍵階段難以置信的細(xì)胞行為。我們希望這項(xiàng)研究將幫助解開更多的秘密，以改善醫(yī)學(xué)再生治療，為提高IVF提供開啟更多的機(jī)遇。此外，我們還希望在未來開發(fā)出更多的技術(shù)幫助發(fā)育生物學(xué)家們了解我們的組織形成的機(jī)制。”

過去科學(xué)家們僅能夠?qū)κ芫堰M(jìn)行4天培養(yǎng)，使其從單細(xì)胞生長為胚泡。因此科學(xué)家們對于4天后胚泡植入到子宮內(nèi)膜細(xì)胞水平上發(fā)生的事件所知有限。只能采用發(fā)育的不同階段從活體子宮中分離出胚胎進(jìn)行拍照的方法來展開研究。

現(xiàn)在有了這種新型的培養(yǎng)設(shè)備，科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了在受精卵培育4天后繼續(xù)觀察和記錄胚胎發(fā)育的新情況。最為重要的是，他們第一次觀察到了頭部形成的第一步過程。利用這種方法，他們觀測到了發(fā)送胚胎頭部形成位置信號(hào)的胚外細(xì)胞團(tuán)。他們發(fā)現(xiàn)那些由胚泡期一個(gè)或兩個(gè)細(xì)胞分化形成的細(xì)胞最終會(huì)一起團(tuán)聚在胚胎的某個(gè)特定部位，然而再選擇性的遷移至某一位點(diǎn)發(fā)送頭部發(fā)育信號(hào)。引導(dǎo)這一遷移的細(xì)胞似乎也在后續(xù)的行為中作為先鋒官發(fā)揮了重要的領(lǐng)頭作用。

這項(xiàng)突破性研究是諾丁漢大學(xué)研究人員主要研究工作的一部分，他們的研究方向是通過解析胚胎的發(fā)育過程來獲得了解如何修復(fù)成人的機(jī)體。

Shakesheff教授補(bǔ)充說：“每個(gè)閱讀這篇文章的人都是一個(gè)單細(xì)胞發(fā)育而來。在數(shù)周內(nèi)胚胎形成了所有主要的組織和器官，開始發(fā)揮功能。如果我們能夠利用人體這種驚人的能力實(shí)現(xiàn)自我形成，那么我們就有可能找到新的策略來治療當(dāng)前無法治愈的疾病。例如如果我們能夠重建心肌形成、連接血管和神經(jīng)系統(tǒng)的過程，心臟疾病和缺陷就可以得到扭轉(zhuǎn)。”