人造类囊胚是福还是祸？

2021年4月8日  星期四    晴

北京时间2021年3月18日凌晨，美国德州大学西南医学中心吴军课题组在《自然》（Nature）杂志在线发表论文，成功用人多能性干细胞分化诱导出人类早期胚胎样结构（Blastoid，类囊胚）。

该结构与人囊胚期胚胎（Blastocyst）具有类似的结构，囊胚期是胚胎着床前的最后一个时期，此后胚胎将附着于母体子宫壁上进行后续的发育。类囊胚能正确地表达相应的基因与蛋白，并且可以在体外发育2-4天，形成类羊膜囊等结构。

研究者使用了一种3D培养系统，通过对不同细胞信号通路的调控，令20～30个人类原始多能性干细胞进行分化及自我组装，可在约7～9天的时间内成功构建出囊胚样结构。其在形态上（直径，细胞数等），以及各种关键蛋白的表达水平上皆与真正的人类囊胚极为相似。

通过单细胞RNA测序技术对其进行分析，并和囊胚期人类胚胎数据进行比较，结果发现在人类胚胎样结构中，有部分细胞和人类囊胚期胚胎中相应细胞在转录组水平高度一致。

由于人类胚胎材料本身的稀缺性以及国际社会对于人类胚胎研究的14天期限，14天内的人类胚胎还未分化出神经结构：原条，尚不具备人的特征，不涉及伦理问题。出现伦理学上14天规则的原因，是当时人们认为人类无论如何都不可以充当“造物主”，也没有资格像“上帝”或那样创造生命，破坏自然界的平衡。

而人类胚胎发育“黑匣子”时期恰恰就是受精后14天到28天，这个时期是细胞被分配到主要的组织，并形成身体的基本结构。

随着试管婴儿技术出现，数百万有生育困难的家庭因此圆梦。40多年来，试管婴儿技术越来越成熟，但依然有很多问题导致试管婴儿失败，全球范围内，试管婴儿成功率不到50%，正是这个“黑匣子”时期时期，先天异常、移植失败、胚胎停育等常常发生，通过深入研究胚胎的早期发育，我们将更加了解一些人类早期重大疾病造成的复发性流产、畸形儿、女性受孕障碍等，并寻找可行的解决方案。

而人工胚胎很好地解决了这两个问题。首先，人工胚胎可以大量产生类囊胚结构，用于批量研究，为科学家提供了直接的分子、细胞、动力学数据；其次，人工胚胎由于跟正常受精产生的胚胎不同，是一种结构，更容易获得伦理方面的批准，支持其获得超越14天期限研究。

此外，人造胚胎还可以建立药物筛选模型，通过筛选对早期胚胎发育致畸的药物，为进入临床应用的孕妇药品提供安全性模拟检测。这比在人体或者动物身上做实验强多了。

当然，这只是人工胚胎的第一步，胚胎样结构的合成全程都在体外培养皿中完成，这与真正的母体内环境千差万别，其功能性与真正的生命体依旧有很大的区别，所以其并不是真正的胚胎，但是这种类囊胚的确在某些方面具有与人类胚胎相似的特性。通过对它的研究，后续能为科学家了解早期人类胚胎发育过程、以及早期发育相关疾病提供重要的线索。

除了人工胚胎外，也有动物替代方案。据最新一期《自然》杂志报道，以色列科学家在人造子宫环境中，让多个胚胎发育成具有完整器官的小鼠胎儿。该研究进展据称有望为子宫外孕育人类铺平道路。

新发表的研究从仅由干细胞组成的胚胎开始，研究人员从母鼠体内将只有5天由250个细胞组成的胚胎取出，然后置入人造子宫环境中，他们观看到小鼠器官在他们眼前迅速长大。第11天时（即取出6天后），胚胎已出现所有的器官，能自己造血，心脏有跳动，大脑发育完全，显然是具有小鼠所有特征的胎儿，也就是说胚胎已经从细胞球变成了高级胎儿。简直是太神奇了！

尽管小鼠胎儿处于健康状况，但在第11天则死去（通常小鼠妊娠期为19至21天）。截至目前，小鼠胚胎在人造子宫中发育的最长时间为6天，研究人员还无法将胚胎或胎儿移植回母鼠子宫。在实验室的研究中，小鼠胚胎成功地完成了胚胎发育的第一阶段，胚胎在此过程中生长了10倍。

他们之所以成功的关键是利用干细胞研究中的一些细胞培养剂或生物力学原理，开发出特殊的胚胎发育培养系统，为其子宫外发展创造了所有合适的条件。这就是子宫外培养基，其中包括大鼠血清，还有人脐带血清等，这些特殊液体为胚胎提供了所需的所有营养成分、激素和糖分。当然还要供氧，保持培养基内的气压、PH值维持在一个合适的、稳定的状态。

不过第11天胚胎开始出现异常，卵黄囊剥脱，心包积液并迅速死亡，这是因为子宫外的氧气和营养供应不足，缺乏母体血液供应，满足不了第11天胚胎的发育。

这个研究证实子宫外的胚胎是可以代替子宫内发育的胚胎，这种培养系统可以在子宫外持续6天，并可以经受多种胚胎期的干扰和显微操作。以后可以把人造类囊胚放在这个子宫外培养系统里生长，拿到和人类更接近的数据。

虽然子宫外培养基暂时无法支持到胚胎发育到成熟，但将来很有可能实现胚胎全程宫外发育生长，不需要再移植回母体子宫，也就是说我们的试管婴儿将来就是名副其实的胚胎在试管内发育成熟的新生儿，这将会让许多因子宫因素而无法生育的女性无需**妈妈就能够拥有自己的孩子，让许多不孕患者看到了希望。

人造类囊胚、子宫外培养系统在一些保守的人眼里认为是人造人的产物，它代替了所谓“上帝”的伟大作用，是邪恶的、可怕的，但是，它却可以给患者带来希望和福音，给人类的延续提供了另一种科学的途径，科学只是人们手中的工具，把它用好了就可以造福人类，为什么要把它妖魔化呢？

你好，非常高兴为你解答问题，囊胚的质量由谁决定肯定是同自然生育一样，主要是由卵子和精子的质量所决定的。 卵子和精子质量是决定未来囊胚质量的内在因素。

不过囊胚质量同时还会受到外在因素的影响，比如培养环境的影响，受精卵体外的培养液是模拟人体子宫内的环境， 卵裂期胚胎的生长环境与囊胚的生长环境还是有区别的。包括培养液的浓度、成分、稳定以及外在环境等，稍有不慎就会导致受精卵停止发育。

在试管婴儿技术中，通过控制性促排卵可以增加卵子的获得数，但是年龄是影响卵子质量的关键因素，年龄越大卵子的质量越差，优质的卵子是形成囊胚的重要因素。

胚胎的构成离不开精子。如果仅是卵子质量好，精子质量欠佳，那么囊胚的形成也是会受到影响的。所以精子形态、活力和来源以及精子DNA的碎片率都会对囊胚形成造成影响。

囊胚的质量与卵子、精子以及培育环境都有关，只要一个环境出问题，都是会降低成功率的。

希望我的回答能够帮助到你！

据该中心医生介绍，常规的试管婴儿培养方法只能在体外培养大约48个小时，难以将胚胎培养到囊胚期，其临床妊娠率只有约20%～30%。1998年美国科学家尝试在胚胎早期发育过程的不同阶段，分别采用不同营养成分的培养液，按次序进行培养的方法获得成功。这种方法可使胚胎在体外培养5～6天，达到囊胚期时再进行移植，使临床妊娠率提高到了63%。如将胚胎继续培养至第5-6天，即可发育到囊胚阶段。做试管婴儿时所说的囊胚培养，即这个时期的胚胎。

5天6天概率一样

根据囊胚腔的大小和是否孵化,将囊胚的发育分为六个时期。

1期:早期有腔室囊胚,囊胚腔小于胚胎总体积的1/2;

2期:囊胚腔体积大于或等于胚胎总体积的1/2;

3期:完全扩张囊胚,囊胚腔完全占据了胚胎的总体积;

4期:扩张囊胚,囊胚腔完全充满胚胎,胚胎总体积变大,透明带变薄;

5期:正在孵出的囊胚,囊胚的一部分从透明带中逸出;

6期:孵出的囊胚,囊胚全部从透明带中逸出。

处于3至6期的囊胚,还需对其内细胞团和滋养层细胞进行质量分级。

内细胞团分级:

a级,细胞数目多,排列紧密;

b级,细胞数目少,排列松散;

c级,细胞数目很少。

滋养层细胞分级:

a级,上皮细胞层由较多的细胞组成,结构致密;

b级,上皮细胞层由不多的细胞组成,结构松散;

c级,上皮细胞层由稀疏的细胞组成。

根据这个分级方法,最好的囊胚评分应该是第5天的囊胚3aa，第6、7天的囊胚4aa。

优质囊胚为：d5

3aa

3ab

3ba

3bb

或是d6、7

4aa

4ab

4ba

4bb

你的是优质的。

（1）图中②为囊胚腔．

（2）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育．

（3）来自同一个受精卵的有丝分裂，具有相同的遗传物质，因此通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状．

（4）图2纯种荷斯坦小奶牛是通过体外受精技术产生的，属于有性生殖；受精卵体外培养过程中，所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、糖类、核苷酸以及 血清等物质．

（5）胚胎移植的生理学基础：

①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的．这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境．

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态．这就为胚胎的收集提供了可能．

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应．这为胚胎在受体的存活提供了可能．

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响．

（6）胚胎移植的方法包括手术法和分手术法．

故答案为：

（1）囊胚腔

（2）将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育

（3）来自同一个受精卵的有丝分裂，具有相同的遗传物质

（4）有性生殖 血清

（5）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系 经同期发情处理后，供体和受体生殖器官的生理变化相同，为移入胚胎提供了相同的生理环境

（6）手术法和分手术法

目前全世界的试管婴儿医院胚胎等级划分标准并不统一，比如AA级囊胚评级非常稀有，AB级的囊胚似乎就比较常见。还有的可能用“811”这样的评级法来评定第三天的胚胎，而其他的可能用8A来表示（也就是说811=8A，只不过表达方式不同）。

美国试管婴儿的胚胎移植或胚胎冷冻一般在胚胎的第三天，或者是第五天。这是因为卵子刚取出来时只是单细胞，完成受精后的12—24小时，会在培养液里发育并分裂，到第三天一般是4-8细胞的胚胎；而到第五天，大约发展成上百个细胞，此时胚胎就是我们常提起的囊胚；界于两者之间(一般是第四天)，还有一个阶段叫桑葚胚（因桑葚胚比较难评级，一般不做评级）。

第三天（D3）胚胎的评级

从上往下，从左往右以此为为8细胞Ⅰ级的胚胎（8Ⅰ）；8细胞Ⅱ级的胚胎（8Ⅱ）；8细胞Ⅲ级的胚胎（8Ⅲ）；8细胞Ⅳ级的胚胎（8Ⅳ）；这里我们用罗马数字来表示，其实也可以用阿拉伯数字表示，意义一样。

目前世界上普遍采用形态学评分方法对胚胎进行评分，首先是记录胚胎的细胞（卵裂球）个数，然后再根据卵裂球大小均一程度、形态是否规则、碎片多少等指标对胚胎进行分级。

I级： 胚胎发育速度正常，卵裂球均匀、数目均等，细胞质均一、无空泡，碎片不超过5%；

II级：胚胎发育速度正常，卵裂球均匀或大致均匀，数目均等或大致均等，细胞质均一、无空泡，碎片占5%-10%；（此处还有个说法是25级：大致均匀，有些碎片）

III级：胚胎发育速度大致正常，卵裂球不均匀/均匀，数目不均等/均等，细胞质中有少量空泡，碎片少于15%。

IV级：胚胎发育速度异常，卵裂球不均匀、数目不均等，细胞质不均一、有大量空泡，碎片大于15%。

级别的好坏，依次是Ⅰ级＞Ⅱ级＞Ⅲ级＞Ⅳ级。Ⅰ级和Ⅱ级统称为优质胚胎，Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级又统称为可移植/可冷冻胚胎。

第五天(D5)囊胚的评级

第五天的胚胎就是囊胚期，这时候是根据囊胚腔的大小和是否孵化来将囊胚的发育分为六个时期：

1期：早期有腔室囊胚，囊胚腔小于胚胎总体积的1/2;

2期：囊胚腔体积大于或等于胚胎总体积的1/2;

3期：完全扩张囊胚，囊胚腔完全占据了胚胎的总体积;

4期：扩张囊胚，囊胚腔完全充满胚胎，胚胎总体积变大，透明带变薄;

5期：正在孵出的囊胚，囊胚的一部分从透明带中逸出;

6期：孵出的囊胚，囊胚全部从透明带中逸出。

处于3至6期的囊胚,还需对其内细胞团和滋养层细胞进行质量分级。

内细胞团分级:（内层细胞，将会继续发育成“胎儿”）

A级：细胞数目多，排列紧密;

B级：细胞数目少，排列松散;

C级：细胞数目很少。

滋养层细胞分级:（外层细胞，将继续发育成“胎盘”）

A级：上皮细胞层由较多的细胞组成，结构致密;

B级：上皮细胞层由不多的细胞组成,结构松散;

C级：上皮细胞层由稀疏的细胞组成。

希望以上的回答可以帮助到题主。