在努力了解生命的最早期阶段以及如何出错的过程中，科学家们面临着与人类胚胎使用有关的伦理问题。动物胚胎的使用也受到基于道德考量的限制。为了克服这些限制，科学家一直在尝试使用干细胞来重建早期胚胎。
创建这些所谓的合成胚胎的挑战之一是在将年轻胚胎植入子宫壁之前生成通常在年轻胚胎中发现的所有细胞类型。这些细胞中的一些最终会产生胎盘。其他的则成为胎儿在其中生长的羊膜囊。胎盘和羊膜囊对于胎儿的生存都是至关重要的，这些胚胎成分的缺陷是早期妊娠流失的主要原因。
格拉德斯通研究所，京都大学iPS细胞研究与应用中心(CiRA)以及神户市理研生物系统动力学研究中心的一组科学家现已证明了胎盘和羊膜囊前体的存在。它们是由小鼠干细胞在合成胚胎中产生的。
“我们的发现提供了有力的证据，表明我们的系统是研究胚胎发育早期，植入前阶段的良好模型，”最近在Gladstone开设的iPS细胞研究中心的研究人员，该研究的第一作者Kiichiro Tomoda博士说。这项研究发表在“干细胞报告”杂志上。“使用这种模型，我们将能够剖析在这些早期阶段发生的分子事件，以及不同胚胎细胞相互发送的信号。”
最终，这些知识可能会帮助科学家制定减少早期胚胎发育错误的不孕症的策略。
新发现还可以揭示实验室中难以捕获的最早的胚胎细胞的定义特性：它们能够产生胚胎中发现的所有细胞类型，并最终产生整个人体的能力。科学家将此特性称为“全能性”。
RIKEN生物系统动力学研究中心的研究员，该研究的资深作者Cody Kime博士说：“全能性是早期胚胎细胞的一种非常独特且短暂的特性。”
他补充说：“在实验室中，要利用多能性要困难得多。”他指的是某些细胞产生几种(但不是全部)细胞类型的能力。“我们工作的一个非常令人兴奋的前景是能够了解我们如何在实验室中对细胞进行重新编程以实现全能。”
在实验室中培养早期胚胎的基本成分
为了产生合成胚胎，科学家从通常只产生胎儿的小鼠多能干细胞开始，而不是胎盘或羊膜囊。他们可以使这些细胞生长，称为上皮干细胞，并在实验室中无限期繁殖它们。
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