科学探索|14天规则：实验室培育出的人类胚胎如何真正帮助到人类？( 三 ) 14天规则：实验室培育出的人类

两周之后
研究动物胚胎的研究人员已经将胚胎的培育进行到相当于人类胚胎发育到第14天之后的阶段，这或许可以为人类胚胎培育的类似发展铺平道路。今年三月份，以色列魏茨曼科学研究所的团队将小鼠胚胎在实验室培养的时间从第5.5天延长到第11天（大约相当于人类胚胎的第13天到第30天这个阶段）。虽然其他研究人员称这个过程对细节要求十分挑剔，但小鼠胚胎在器官发育过程中进展顺利。
科学家希望解锁将干细胞变为第一个大脑细胞的基因奥秘，还希望揭示形成心脏四个腔室的分子指令。这两个发展过程都发生于胚胎发育的第14天之后，解开这两个谜团将对了解神经发育障碍和常见的先天性心脏缺陷至关重要。
在未来，研究人员将在技术上可以在实验室内观察人类胚胎植入子宫组织的过程。研究团队正向监管委员会申请，把人类胚胎研究延长到底21天。在这额外的一周内，整个婴儿身体将确定下来，包括日后发育成为脊髓、大脑、骨骼、心脏、血液、肌肉以及面部的结构等等。
胚胎建模
研究人员已经找到一些观察哺乳动物原肠胚形成过程的办法，而且不使用真正的胚胎，而是通过从干细胞的3D混合物构建胚胎模型。
在过去五年中，研究人员已经在实验室中制作出各种胚胎模型，可用于观察第14天后的胚胎发育。在大多数情况下，胚胎模型不受14天规则的约束或任何特殊审查的约束。

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图4：这些模拟囊胚阶段的胚胎模型是从皮肤细胞重编程而来的。
2017年，密歇根大学安娜堡分校的生物医学工程师团队通过将胚胎干细胞放入3D培养中，制作出第一个人类胚胎模型。在3D培养中，胚胎干细胞自我形成羊膜囊和原条的最初迹象。研究结果在该领域引发极大轰动， “人类胚胎干细胞存在这样的可能性，非常令人兴奋。”
此后，类似的模型越来越多，如今这些模型已经可以模拟小鼠和人类胚胎发育的部分最早期阶段——植入、原肠胚形成以及大脑、脊髓和心脏发育的初步开始。例如，科学家制作了人类神经元，该神经元可以模拟脊髓和大脑的前体细胞的形成，该人类神经元未来可以帮助研究人员培育出有朝一日或许可以植入患者体内的功能性神经元。细胞混合物在外观及行为上往往与同一阶段的胚胎相似，但它们是否也可以重现正常发育的分子和细胞事件，仍是一个巨大的未解之谜。
随着人类胚胎模型可以形成更为复杂的结构并不断向前推进发育时间，人类胚胎模型也带来了新的伦理问题。例如，胚胎模型的神经元可以开始放电或心脏细胞开始跳动。或者，人类胚胎模型也许还具有潜力，发育到目前模拟的有限阶段更往后的阶段。大多数胚胎模型缺乏形成完整胚胎所需的全部生命支持组织，但是过去几年中，少数实验室已经构建了囊胚阶段的小鼠和人类胚胎模型，称为“胚泡” 。这些模型包含支持组织的前提细胞，理论上可以形成完整的生物体。
ISSCR也在关注该领域，并且ISSCR发布的指南提出，包含这类支持组织的胚胎模型必须受到特殊监管，并在实现科学目标所需的最短时间内培育。随着技术的发展，我们需要重新思考这些胚胎模型的伦理问题，毫无疑问，这个领域需要监管。