中新網(wǎng)北京1月29日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院2025年杰出科技成就獎日前在北京揭曉并頒獎。其中，基礎(chǔ)研究獎獲獎項目“靈長類胚胎發(fā)育的規(guī)律解析與體外模擬”歷時27年合作研究，在系統(tǒng)解析人類正常胚胎發(fā)育規(guī)律，包括胚胎本身發(fā)育及胎盤支持胚胎發(fā)育機制方面取得重要進展。

　　破解胚胎發(fā)育“黑匣子”

　　“靈長類胚胎發(fā)育的規(guī)律解析與體外模擬”項目，由中國科學(xué)院動物研究所器官再生與智造全國重點實驗室王紅梅、黃仕強、郭帆、王雁玲和于樂謙組成的研究團隊完成，他們在解析靈長類胚胎和胎盤發(fā)育的基礎(chǔ)上，還通過體外精準模擬胚胎發(fā)育過程，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。

　　項目負責(zé)人、中國科學(xué)院動物研究所副所長王紅梅研究員介紹說，人類胚胎發(fā)育是從受精卵逐步發(fā)育至完整個體的復(fù)雜過程，胎盤像胚胎生長的“土壤”一樣為胚胎發(fā)育提供保護和支持。然而，人類早期胚胎發(fā)育規(guī)律仍遠未被闡明，人類胎盤如何支持胚胎發(fā)育，其機制尚不清楚。

　　由于人的體內(nèi)胚胎極難獲取，體外培養(yǎng)存在嚴格倫理界限，導(dǎo)致該領(lǐng)域缺乏研究模型，使得人類胚胎發(fā)育的第14至28天長期被視為研究的“黑匣子”。為此，研究團隊以靈長類動物食蟹猴為模型，重點采集了覆蓋“黑匣子”起始及中晚期階段的胚胎樣本，開展系統(tǒng)性的深入解析，揭示了靈長類動物原腸運動及早期器官發(fā)生過程。

　　基于此，研究團隊進一步突破技術(shù)瓶頸，獲取人類“黑匣子”階段的寶貴胚胎。借助空間測序和深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，全景式捕捉人類胚胎的發(fā)育特征，首次實現(xiàn)人類早期胚胎各個細胞中基因的精準空間定位和動態(tài)追蹤，建立人類早期胚胎發(fā)育的三維數(shù)字化動態(tài)解析體系，從而精確解析了人類胚胎原腸運動的分子事件及其調(diào)控機制。

　　王紅梅指出，本項研究構(gòu)建了第一個人類“黑匣子”階段胚胎的完整數(shù)字化圖譜，為探究人類極早期胚胎發(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”-胎盤方面，研究團隊以小鼠、猴和人的胎盤為研究對象，利用譜系示蹤等技術(shù)，成功解析胎盤從第一個細胞出現(xiàn)到完整功能形成全過程的關(guān)鍵事件及機制。其系列研究進展，為胎盤支持胚胎/胎兒發(fā)育的代謝表觀調(diào)控機制研究開辟了新思路，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，目前無法利用人類自然胚胎開展大規(guī)模的研究及疾病相關(guān)基因的編輯。研究團隊基于前期基礎(chǔ)，利用靈長類動物胚胎構(gòu)建了人類胚胎發(fā)育的體外模擬體系，以此解析發(fā)育相關(guān)疾病的機制，研發(fā)診療策略。

　　此外，基于多能干細胞特性，研究團隊成功構(gòu)建高度模擬人類自然胚胎發(fā)育過程的人工合成胚胎；利用人的人工合成胚胎和在微流控芯片上構(gòu)建的人的子宮類器官(類子宮)，體外成功模擬了人類胚胎著床過程。這些研究工作克服了人類自然胚胎研究的局限性，為發(fā)育相關(guān)疾病的源頭機制研究及潛在診治策略開發(fā)提供了全新的研究工具，并為未來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，研究團隊系統(tǒng)解析人類早期胚胎發(fā)育的重要規(guī)律、揭示胎盤支持胚胎發(fā)育的關(guān)鍵機制；構(gòu)建人類胚胎發(fā)育的體外模擬體系，并提出針對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。

　　研究團隊成員擔(dān)任英國劍橋大學(xué)胎盤研究中心學(xué)術(shù)委員會委員、國際胎盤聯(lián)盟委員會委員、國際妊娠聯(lián)盟執(zhí)委會中方代表，參與國際干細胞研究學(xué)會人工合成胚胎倫理準則的制定，發(fā)起并牽頭中瑞生殖健康大科學(xué)項目，創(chuàng)立并舉辦多屆中國生殖健康國際研討會，主辦國際生殖生物學(xué)大會，大力推動生殖發(fā)育的國際交流與生殖醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化的國際合作，為中國和國際生殖健康研究作出重要貢獻。(完)