今年9月20日，美国食品和药物管理局（FDA）召开会议， 讨论了能否使用“人造子宫”进行早产儿的全球首个人体实验，最终未能按既定日程投票，“人造子宫”技术应用于人类受试者之前，还有包括技术与伦理等许多复杂的问题需要进一步讨论来解决。
图源：E. A. Partridge et al./Nature Commun.一只还没有长出毛的羊羔胎儿侧卧在装满液体的超大塑料袋里。随着呼吸的起伏，它的眼睛紧闭，嘴巴微微翕动，仿佛沉浸在梦境里一般。在人造子宫的怀抱里，它成功存活了4周——羊类正常孕程的四分之三。这是2017年宾夕法尼亚州费城儿童医院（Children’s Hospital of Philadelphia ，CHOP）的研究人员进行的一场人造子宫实验。他们一共培育了八只羊羔。当年4月，团队发表研究成果时公布了一段实验视频。这段鲜活的胚胎视频激发了人们无尽的想象，曾经科幻小说中在实验室里培育胚胎的幻想似乎即将变为现实。数年后的今天，CHOP的研究人员成功研发了“新生儿发育子宫外环境”（EXTEND）设备，正在申请批准以该设备进行的首次人体临床试验。该团队强调，绝不会将该技术运用于人类胚胎的孕育。相反，他们希望以此模拟人类自然子宫环境，寻找提升早产儿存活机率、改善其预后发展的方法。CHOP小组对这项技术的潜力做出了大胆的预测。在2017年描述该项目的另一段视频中，团队领导者、胎儿外科医生Alan Flake说：“如果这项技术成功了，那些被预测有极端早产风险的孕妇可以将胎儿提前分娩到这一系统中，而不是给早产儿带上呼吸机。”2019年，CHOP团队的部分成员加入了位于费城的初创公司Vitara Biomedical。该公司已筹集了1亿美元用于开发该项目。今年9月，美国食品药品监督管理局(FDA)将正式讨论该技术在人体试验中的监管与伦理问题。这场讨论非常重要，关系到人造子宫技术的实质性进展，因此备受此类设备开发机构、临床医生，以及生物伦理学家的广泛关注。图源：Conrad Bornman/Gallo Images/Getty世界卫生组织将“早产”定义为妊娠37周前出生。小于28周的早产儿叫超早产儿。早产可能是自发发生的，也可能是因为母体感染、激素失衡、高血压或糖尿病等原因让子宫环境恶化，不适宜胎儿继续成长。早产引发了巨大的全球健康问题，是五岁以下儿童死亡和致残的主要原因。2020年，全球约有1340万例早产儿，2019年与早产相关的并发症导致约90万人死亡。死亡率与婴儿出生时的胎龄密切相关。如果胎儿早于22周出生，那么他们很难在子宫之外存活下来。到28周时，大多数胎儿出生后可以存活，但需要大量的生命支持。而人造子宫技术就是要改善出生在22至28周之间的早产儿的预后。但问题是，即便提高了早产儿的存活率，从长期来看，他们的健康问题也非常令人担忧。例如，在一项面向瑞典250万人的研究中，78%的早产儿到成年以后容易患上哮喘、高血压、脑瘫、癫痫等疾病，而对于足月分娩的人来说，这一比例为37%。在孕龄较小的婴儿中，死亡和残疾经常发生。因为肺和大脑是人类最后完全成熟的器官。胎儿在子宫内安全停留的时间越长，他们长期存活和健康的几率就越高。在妈妈的子宫中，胎儿过胎盘接受氧气、营养物质、抗体和激素信号，并排出废物。胎盘是胎儿与母体联系的关键。因此，人造子宫最专注于为胎儿提供氧气，从而取代新生儿呼吸机——这些设备有可能损伤新生儿仍然含有羊水、娇嫩的肺部。而人造子宫可以让早产儿的器官发育更充分一些，一旦度过肺部和大脑损伤风险最大的那段时间，胎儿将离开人造子宫，再次“出生”。EXTEND系统的运行方法是：把超早产儿放入装满人造羊水的生物袋中，外科医生会将脐带血管连接到一个体外供氧的系统上。这时，胎儿的心脏仍然会像在自然子宫里一样泵血。然而，连接脐带血管的过程难度很大。因为初生的动脉很细，而且一出生就会开始收缩。因此，外科医生需要在短短几分钟内将血管连接到系统上。这个过程需要非常高超娴熟、快速稳定的手术技巧支持。除了CHOP小组之外，西班牙、日本、澳大利亚、新加坡和荷兰的一些组织也在开发人造子宫技术。他们所走的路径不尽相同。密歇根大学安娜堡分校的胎儿外科医生George Mychaliska领导团队开发的设备更像“人造胎盘”。通过向羊羔胎儿的肺部注入液体来维持器官发育，静脉血液被泵入氧合器，再从颈静脉回流实现循环。图源: Adapted from F. R. De Bie et al. Prenat. Diagn. 41, 145–158 (2021)密歇根州团队的这种设备没有模拟羊水环境，只通过管道建立血液和氧气的体外循环；而CHOP小组则将脐动脉和静脉与装置连接。这两种方法各有优缺点：CHOP小组的装置需要剖腹产。因为脐带动脉在出生时就开始迅速闭合，自然分娩可能需要很长时间。而剖腹产本身就具有手术风险；密歇根州团队的方法可以让胎儿自然分娩，且医生可以确定婴儿是否独立呼吸。如果婴儿不能自主呼吸，他们可以将其连接到系统上，因为脐静脉的闭合速度不如动脉快。但是，在这种方法中，用于输送血液的外部泵有使心脏紧张或导致脑出血的风险。根据公布的数据来看，密歇根组的羊羔胎儿已经存活两周，CHOP小组的存活四周。目前，人造子宫技术开发者中，CHOP小组的系统最有望接近人体试验。西班牙巴塞罗那大学的胎儿医学专家Eduard Gratacós也在开发人造子宫。他承认自己的团队落后于CHOP小组多年。但他表示，如果临床试验结果良好，那么自己团队的研究也可以为该项技术提供多一种思路。虽然，研究人员对人造子宫技术非常感兴趣。但是，是否能为人体试验“开绿灯”，学界对此仍有不少质疑的声音：“从羊羔到人类，这是一个巨大的飞跃。”从技术上来说，处于同一发育阶段的羊羔要比人类超早产儿体型大两到三倍，这意味着如果进行人体试验，研究人员需要进一步缩小人造子宫系统设备。如果不选择羊来作动物试验呢？猪胎体型和人类胎儿近似，但它们比羊更难弄；非人灵长类动物是开展临床试验前的黄金标准动物模型，但它们的胎儿甚至比人类的胎儿还小，而且进行此类实验的伦理规则很复杂。荷兰埃因霍温理工大学的产科医生Guid Oei和他的同事们一直在同时开发人造子宫系统和模拟胎儿，让临床医生可以练习在实战中如何转移胎儿。他说：“手术的机会只有一次，学习的过程不应该在真人身上开展。”安全不是唯一的问题。人造子宫技术面临更大的难题是“道德”问题。人造子宫的发展一方面解决了很多问题，但也会引发一系列新的问题。人们最担心的是：人造子宫有一天会取代自然妊娠。
目前美国关于堕胎问题存在巨大争议，其中一些以前被认为没有事实分歧的事，由于人造子宫的出现可能发生微妙的变化：如果人造子宫能保证胎儿在离开母体后依然能够存活，那么堕胎是否依然应该被禁止呢？Flake 和 Mychaliska 小心的回避了此类极为敏感的问题。
英国达勒姆法学院的生物学者Chloe Romanis说，人造子宫中的实体如何称呼也是一个问题。因为它们已经离开母体，所以不是传统意义上的胎儿，这是法律和社会层面的问题。
加州大学旧金山分校的胎儿外科医生Michael Harrison质疑，与其把大量的资金和技术“投入到存活可能性很低的婴儿身上”，不如找到改善妊娠支持或早产重症监护标准技术的方法。从长远来看，后者可能更能从根本上解决早产的问题。对此，Bartlett表示，防止早产的灵丹妙药并不存在。当预防措施失败时，那些超早产儿仍然需要这些系统性技术的帮助。1.doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-02901-12.https://www.nature.com/articles/d41586-023-02901-1
