中新網(wǎng)北京1月29日電 (記者 孫自法)中國(guó)科學(xué)院2025年杰出科技成就獎(jiǎng)日前在北京揭曉并頒獎(jiǎng)。其中，基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目“靈長(zhǎng)類(lèi)胚胎發(fā)育的規(guī)律解析與體外模擬”歷時(shí)27年合作研究，在系統(tǒng)解析人類(lèi)正常胚胎發(fā)育規(guī)律，包括胚胎本身發(fā)育及胎盤(pán)支持胚胎發(fā)育機(jī)制方面取得重要進(jìn)展。

　　破解胚胎發(fā)育“黑匣子”

　　“靈長(zhǎng)類(lèi)胚胎發(fā)育的規(guī)律解析與體外模擬”項(xiàng)目，由中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所器官再生與智造全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王紅梅、黃仕強(qiáng)、郭帆、王雁玲和于樂(lè)謙組成的研究團(tuán)隊(duì)完成，他們?cè)诮馕鲮`長(zhǎng)類(lèi)胚胎和胎盤(pán)發(fā)育的基礎(chǔ)上，還通過(guò)體外精準(zhǔn)模擬胚胎發(fā)育過(guò)程，為研究出生缺陷或反復(fù)妊娠失敗建立了疾病模型和藥物篩選平臺(tái)。

　　項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所副所長(zhǎng)王紅梅研究員介紹說(shuō)，人類(lèi)胚胎發(fā)育是從受精卵逐步發(fā)育至完整個(gè)體的復(fù)雜過(guò)程，胎盤(pán)像胚胎生長(zhǎng)的“土壤”一樣為胚胎發(fā)育提供保護(hù)和支持。然而，人類(lèi)早期胚胎發(fā)育規(guī)律仍遠(yuǎn)未被闡明，人類(lèi)胎盤(pán)如何支持胚胎發(fā)育，其機(jī)制尚不清楚。

　　由于人的體內(nèi)胚胎極難獲取，體外培養(yǎng)存在嚴(yán)格倫理界限，導(dǎo)致該領(lǐng)域缺乏研究模型，使得人類(lèi)胚胎發(fā)育的第14至28天長(zhǎng)期被視為研究的“黑匣子”。為此，研究團(tuán)隊(duì)以靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物食蟹猴為模型，重點(diǎn)采集了覆蓋“黑匣子”起始及中晚期階段的胚胎樣本，開(kāi)展系統(tǒng)性的深入解析，揭示了靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物原腸運(yùn)動(dòng)及早期器官發(fā)生過(guò)程。

　　基于此，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步突破技術(shù)瓶頸，獲取人類(lèi)“黑匣子”階段的寶貴胚胎。借助空間測(cè)序和深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，全景式捕捉人類(lèi)胚胎的發(fā)育特征，首次實(shí)現(xiàn)人類(lèi)早期胚胎各個(gè)細(xì)胞中基因的精準(zhǔn)空間定位和動(dòng)態(tài)追蹤，建立人類(lèi)早期胚胎發(fā)育的三維數(shù)字化動(dòng)態(tài)解析體系，從而精確解析了人類(lèi)胚胎原腸運(yùn)動(dòng)的分子事件及其調(diào)控機(jī)制。

　　王紅梅指出，本項(xiàng)研究構(gòu)建了第一個(gè)人類(lèi)“黑匣子”階段胚胎的完整數(shù)字化圖譜，為探究人類(lèi)極早期胚胎發(fā)育提供了全新視角并奠定重要基礎(chǔ)。

　　在胚胎發(fā)育的“土壤”-胎盤(pán)方面，研究團(tuán)隊(duì)以小鼠、猴和人的胎盤(pán)為研究對(duì)象，利用譜系示蹤等技術(shù)，成功解析胎盤(pán)從第一個(gè)細(xì)胞出現(xiàn)到完整功能形成全過(guò)程的關(guān)鍵事件及機(jī)制。其系列研究進(jìn)展，為胎盤(pán)支持胚胎/胎兒發(fā)育的代謝表觀調(diào)控機(jī)制研究開(kāi)辟了新思路，為子癇前期等妊娠相關(guān)疾病的干預(yù)提供了潛在的新策略。

　　助力相關(guān)疾病科學(xué)防治

　　受限于樣本稀缺及倫理限制，目前無(wú)法利用人類(lèi)自然胚胎開(kāi)展大規(guī)模的研究及疾病相關(guān)基因的編輯。研究團(tuán)隊(duì)基于前期基礎(chǔ)，利用靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物胚胎構(gòu)建了人類(lèi)胚胎發(fā)育的體外模擬體系，以此解析發(fā)育相關(guān)疾病的機(jī)制，研發(fā)診療策略。

　　此外，基于多能干細(xì)胞特性，研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建高度模擬人類(lèi)自然胚胎發(fā)育過(guò)程的人工合成胚胎；利用人的人工合成胚胎和在微流控芯片上構(gòu)建的人的子宮類(lèi)器官(類(lèi)子宮)，體外成功模擬了人類(lèi)胚胎著床過(guò)程。這些研究工作克服了人類(lèi)自然胚胎研究的局限性，為發(fā)育相關(guān)疾病的源頭機(jī)制研究及潛在診治策略開(kāi)發(fā)提供了全新的研究工具，并為未來(lái)出生缺陷疾病模型的搭建奠定重要基礎(chǔ)。

　　王紅梅總結(jié)表示，研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)解析人類(lèi)早期胚胎發(fā)育的重要規(guī)律、揭示胎盤(pán)支持胚胎發(fā)育的關(guān)鍵機(jī)制；構(gòu)建人類(lèi)胚胎發(fā)育的體外模擬體系，并提出針對(duì)小腦癥和妊娠失敗等疾病的潛在診療策略，為科學(xué)防治胚胎發(fā)育障礙相關(guān)疾病提供重要理論依據(jù)和模型平臺(tái)。

　　研究團(tuán)隊(duì)成員擔(dān)任英國(guó)劍橋大學(xué)胎盤(pán)研究中心學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、國(guó)際胎盤(pán)聯(lián)盟委員會(huì)委員、國(guó)際妊娠聯(lián)盟執(zhí)委會(huì)中方代表，參與國(guó)際干細(xì)胞研究學(xué)會(huì)人工合成胚胎倫理準(zhǔn)則的制定，發(fā)起并牽頭中瑞生殖健康大科學(xué)項(xiàng)目，創(chuàng)立并舉辦多屆中國(guó)生殖健康國(guó)際研討會(huì)，主辦國(guó)際生殖生物學(xué)大會(huì)，大力推動(dòng)生殖發(fā)育的國(guó)際交流與生殖醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化的國(guó)際合作，為中國(guó)和國(guó)際生殖健康研究作出重要貢獻(xiàn)。(完)