发表在《自然》杂志上的两篇论文和最近的两份预印本论文描述了这一壮举，这将使研究人员能够解决有关人类生育能力的重要问题，例如为什么体外受精（in vitro fertilization, IVF）常常失败。此外，美国莱斯大学的干细胞生物学家Aryeh Warmflash提出，假囊胚“将是进入人类这一发展阶段的窗口”。

处于囊胚期的人类胚胎比圆珠笔的笔尖还小，可能含有不到100个细胞，但这种发育方式长期以来一直困扰着生物学家和医生。例如，许多流产都发生在这个阶段，囊胚也可以分裂，产生双胞胎。现在，多个研究小组已经找到了模拟囊胚的方法，诱导实验室培养的人类细胞形成与真实情况非常相似的细胞簇。

发表在《自然》杂志上的两篇论文和最近的两份预印本论文描述了这一壮举，这将使研究人员能够解决有关人类生育能力的重要问题，例如为什么体外受精（in vitro fertilization, IVF）常常失败。此外，美国莱斯大学的干细胞生物学家Warmflash提出，假囊胚“将是进入人类这一发展阶段的窗口”。

我们曾经都是囊胚。这一阶段在人类受精后大约5天开始，只持续几天，是一个分水岭。“囊胚是我们发育特殊细胞类型的第一阶段。”多伦多大学儿童医院的发育生物学家Janet Rossant指出。这个阶段还引发了另一个重大事件：植入、囊胚嵌入子宫内膜、开始与母体细胞相互作用、形成胎盘。

但要回答诸如哪些基因控制囊胚发育、以及为什么植入常常不成功等问题是很困难的。人类囊胚的唯一来源是最初为IVF治疗而产生的捐赠胚胎，这些胚胎非常稀少，承载着沉重的道德包袱。例如，美国的研究人员不能利用国立卫生研究院的资金来研究这些囊胚。为了寻找另一种方法，几组科学家已经诱导小鼠干细胞形成囊胚样团（称为类囊胚），但他们并没有完全重现人类胚胎中发生的情况。

美国德克萨斯大学西南医学中心的细胞生物学家WU Jun和同事们最初利用胚胎干（embryonic stem，ES）细胞来制造人类类囊胚，这种细胞可以从人类囊胚中分离出来，并产生我们体内所有的细胞类型。研究人员先前发现，在特定的培养条件下，这些细胞可以在囊胚中形成三种细胞类型中的任意一种。Wu和他的团队更进一步发现，当他们用两种分子混合物刺激培养的人类胚胎干细胞时，这些细胞聚集形成囊胚环。

因为胚胎干细胞来自人类囊胚，它们有许多相同的伦理和现实限制。但通过分子刺激，研究人员可以将皮肤成纤维细胞等成熟细胞转化为诱导多能干细胞（induced pluripotent stem, iPS），这些细胞与ES细胞具有相同的组织生成能力，但不需要破坏胚胎。WU的研究小组在《自然》杂志上报道，用同样的两种分子混合物轻推人类iPS细胞，也会产生囊胚样细胞簇。

由澳大利亚莫纳什大学干细胞生物学家Polo领导的第二个小组在《自然》杂志上发表论文，在研究皮肤细胞如何转化为iPS细胞时，他们偶然发现了一种制造人类卵裂球的不同方法。研究小组注意到，没有完全转化为iPS细胞的中间细胞可以产生所有三种类型的囊胚细胞。在标准培养皿上，细胞不能充分发挥其潜能。但在更宽敞的空间里，它们聚集成类似囊胚的球体。由加州理工学院发育生物学家Goetz和北京大学第三医院的YU Yang领导的两个独立小组报告说，他们还利用“扩展的”人类干细胞制造囊胚样簇。

Polo和WU的研究小组证明，他们的卵裂球再现了人类囊胚的许多特征。例如，它们含有相同数量的细胞，并启动许多相同的基因。至少在培养皿中，卵裂球重建了一些早期的植入步骤。

加州大学旧金山分校的生殖和发育生物学家 Susan Fisher表示，“有很多事情我们不了解。”不过她强调，“作为第一步，这是非常令人兴奋的，而且可以学到大量的知识。”尽管新技术效率低下，但Polo指出它们仍然可以大量生产卵裂球。这将使研究人员能够利用卵裂球来测试某些化学物质是否会破坏胚胎发育，追踪突变如何导致出生缺陷，以及完善体外受精。

WU警告分析，卵裂球不是胚胎，而是“经历胚胎发生早期阶段的细胞集合”。他补充分析，人类的卵裂球不能发育成胎儿。一个被广泛接受的研究指南在一些国家被编入法律，禁止囊胚生长超过14天，并且所有四组囊胚都遵守这个限制。国际干细胞研究学会将于今年晚些时候发表的新建议，可能会对胚胎样结构（如卵裂球）的研究提供进一步的指导。

参考文献：Leslie M. Key human embryo stage mimicked in the lab[J]. Science,2021, 371(6535):1189.