灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟

2025年,我国科学院动物研究所器官再生与智造全国重点实验室有个科研团队收获了基础研究奖。这个团队里有王红梅、黄仕强、郭帆、王雁玲还有于乐谦这几位科学家。他们花了近三十年的时间,才攻克了灵长类胚胎发育的关键机制,为预防出生缺陷找到了新的路子。 中国科学院给这次这个团队颁发的这个奖项,是因为他们完成了“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟”这个项目。人类生命一开始的时候,精卵结合后形成胚胎发育,这个过程非常精密复杂。胎盘是母体和胎儿之间的桥梁,它的功能正常不正常直接决定了能不能顺利怀孕和胎儿健不健康。可惜早期胚胎样本很难拿到,伦理规范也管得严,所以大家一直对14到28天这段时间内的情况知之甚少。 王红梅研究员带着她的团队把注意力放在了跟人最亲的食蟹猴上。他们把这期间的样本都收集起来仔细分析,第一次在灵长类动物身上看到了原肠运动和早期器官形成的动态过程。接着他们还得到了很珍贵的人类早期胚胎样本,用空间转录组测序技术加上深度学习算法,给每个细胞的基因表达都定好了位。这个方法就像是给早期发育装了个高精度的“分子雷达”,大家第一次能看到人类早期生命的完整三维数字化图谱了。 不光是看胚胎本身,团队还研究了胎盘怎么支撑生命这一过程。通过对比小鼠、猴子和人胎盘的发展过程,他们找出了胎盘从最开始的前体细胞到长成完整结构这一路的关键调控机制。 理论的突破得落实到实践里去。因为不能直接在自然胚胎上做大规模研究,研究团队就想出了个办法:用多能干细胞造出能高度模拟自然胚胎发育的人工合成胚胎模型。他们还把这些模型放到了微流控芯片上搭建的“类子宫”器官芯片里去模拟着床过程。 这个历时27年的研究让我们对自己生命最早的形态有了更精细的了解。它把冷板凳坐出了热效应,为预防出生缺陷和保障生殖健康打下了科学基础。这个团队还通过参与国际准则制定、发起大科学计划还有主办国际会议推动了全球交流与合作。