合成（左）和天然小鼠胚胎的大脑和心脏形成过程相似。

英国剑桥大学Magdalena Zernicka-Goetz领导的团队在实验室中用小鼠干细胞合成了胚胎，且“合成胚胎”诱导发育出了大脑和跳动的心脏。相关研究结果近日发表于《自然》。

这是一枚凝聚了整个实验室十余年努力的小鼠胚胎，向世人讲述着又一个生命奇迹。这枚胚胎并不是精子与卵细胞相遇的结晶，而是Magdalena Zernicka-Goetz教授团队利用小鼠的干细胞人工培育出来的。

它可以帮助研究人员理解为什么有些胚胎会失败，而其他的胚胎则作为健康怀孕的一部分继续发育成胎儿。此外，这些结果可能用于指导修复和开发用于移植的合成人体器官。

研究人员在实验室中模拟了自然过程，通过引导在早期哺乳动物发育过程中发现的三种类型的干细胞，使它们开始相互作用。通过诱导一组特定基因的表达，并为它们的相互作用建立一个独特的环境，研究人员能够让干细胞彼此“交谈”。

干细胞自我组织形成结构，经过连续的发育阶段发展，直到它们有了跳动的心脏和大脑的基础，以及胚胎在最初几周发育和获取营养的卵黄囊。与其他合成胚胎不同，剑桥大学开发的模型达到了包括大脑前部在内的整个大脑开始发育的阶段。这是比任何其他干细胞衍生模型取得的进一步发展。

这项新研究的一个重大进展是能够生成整个大脑，特别是前部区域，这一直是合成胚胎培育的“最高目标”。

“全球有无数人正在等待用于移植的器官，” Zernicka-Goetz教授说，“从这项工作中得出的知识可以用来‘种植’人类器官，从而拯救无数人的生命。” 、这项突破性技术无疑将为将来的医学、遗传学研究带来有力的全新武器。